ナイトビジョンの原子理論
原子は永久運動をしています。 それらは常に振動し、動き、回転しています。 私たちの椅子を構成する原子でさえ、絶え間なく動いています。 原子にはいくつかの異なる励起状態があります。 言い換えれば、それらは異なるエネルギーを持っています。 原子に大量のエネルギーを与えると、原子は基底状態のエネルギー準位から励起準位に移動します。 励起のレベルは、熱、光、または電気の形で原子に加えられるエネルギーの量に依存します。
原子は原子核 (陽子と中性子を含む) と電子の雲で構成されています。 電子雲の中の電子は、原子核の周りを異なる軌道で動いていると考えることができます。 電子の離散的な軌道を観察することはまだできませんが、これらの軌道を原子の異なるエネルギー準位と考えると理解しやすくなります。 言い換えれば、原子に一定量の熱エネルギーを加えると、エネルギーの低い軌道にある電子の一部がエネルギーの高い軌道、つまり原子核から離れた軌道に移動することが予測できます。
電子は高エネルギー軌道に移動した後、最終的には基底状態に戻らなければなりません。 その過程で、電子は光子 (光の粒子) の形でエネルギーを放出します。 ご覧のとおり、原子は常に光子の形でエネルギーを放出しています。 たとえば、オーブントースターのヒーターが真っ赤になるのは、原子が熱によって励起され、赤い光子を放出するためです。 励起状態の電子は非励起電子よりもエネルギーが高く、電子は励起準位に到達するためにエネルギーを吸収しているため、このエネルギーを放出して基底状態に戻ります。 このエネルギーは光子（光エネルギー）の形で放出されます。 放出された光子は、光子が放出されたときの電子のエネルギーに応じて、特定の波長 (色) を持っています。
あらゆる生物はエネルギーを消費しますが、エンジンやロケットなどの多くの無生物もエネルギーを消費します。 エネルギー消費により熱が発生します。 次に、熱エネルギーにより、物体内の原子が熱赤外線スペクトルの光子を放出します。 物体が高温になるほど、放射される赤外線光子の波長が短くなります。 物体の温度が非常に高い場合、物体が放出する光子は、赤色光から始まり、オレンジ色の光、黄色の光、白色光、最後に青色の光のように、可視光スペクトルに入る可能性さえあります。
