为什么电能可以转化为光能

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精选答案

以自由电子为例，在外加电压的作用下，自由电子发生定向移动，形成电流。

大家知道，电流的速度就是建立电场的速度，等于光速，但自由电子实际定向移动速度数量级只有10-4m/s，比自由电子无规则热运动的速度（数量级10*5m/s）还小很多很多。为什么会这样呢？金属导体中的正离子构成晶格点阵，自由电子与构成晶格点阵的正离子发生碰撞，阻碍了电子的定向移动。自由电子在与晶格点阵不断的碰撞过程中，会把自己做定向移动的动能传递给晶格，使晶格的振动动能增大，其宏观效果就是使导体温度升高，电能转化为内能。进而使绕原子核运动的电子从低能级（基态）向高能级（激发态）跃迁，但高能级是不稳定的，只能维持很短的时间，所以电子很快就要返回到低能级，多余的能量就以光的形式释放出来，这样，电流流过导体时，电能转化为内能，一部分内能释放出来，一部分内能转化为光能。所以说，电灯发光时，电能转化为内能和光能。

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以白炽灯为例，它的灯丝是钨材料组成，当电流通过灯絲电阻时由于电流的热效应，使钨丝温度急骤升高达到1750℃以上，钨丝发出炽热的光。所以电流通过灯丝电能转变内能再转变为光能。

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拿以前的白炽灯来说,电流经过灯丝时,由于灯丝电阻很大,就会发热,温度升高.灯丝里的钨原子核位电子热运动增加,跃迁到高能级的轨道上,当电子回到低能级的轨道上时,就会将多余的能量以光子的形式释放出来,这样电流就转化为光能了!

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电灯通电，消耗电能，电流具有热效应，灯丝会发热。温度升高，当温度达到1750度以上时，炽热的灯丝，就会发光，从而把电能通过热能转化成光能