ทฤษฎีอะตอมของการมองเห็นตอนกลางคืน
อะตอมมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลา พวกมันสั่นสะเทือน เคลื่อนที่ และหมุนอยู่ตลอดเวลา แม้แต่อะตอมที่ประกอบกันเป็นเก้าอี้ของเราก็ยังเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา อะตอมมีหลายสถานะที่น่าตื่นเต้น กล่าวอีกนัยหนึ่งพวกมันมีพลังงานต่างกัน ถ้าเราให้พลังงานจำนวนมากแก่อะตอม อะตอมนั้นจะเคลื่อนออกจากระดับพลังงานในสถานะพื้นไปสู่ระดับที่ตื่นเต้น ระดับของการกระตุ้นขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่จ่ายให้กับอะตอมในรูปของความร้อน แสง หรือไฟฟ้า
อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียส (รวมถึงโปรตอนและนิวตรอน) และกลุ่มเมฆอิเล็กตรอน เราสามารถนึกถึงอิเล็กตรอนในเมฆอิเล็กตรอนว่าเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสในวงโคจรต่างๆ ยังไม่สามารถสังเกตวงโคจรของอิเล็กตรอนแบบแยกส่วนได้ แต่จะง่ายกว่าที่จะเข้าใจวงโคจรเหล่านี้โดยคิดว่าเป็นระดับพลังงานที่แตกต่างกันของอะตอม กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้าเราใช้พลังงานความร้อนจำนวนหนึ่งกับอะตอม จะสามารถคาดเดาได้ว่าอิเล็กตรอนบางตัวในออร์บิทัลพลังงานต่ำจะถูกถ่ายโอนไปยังออร์บิทัลพลังงานสูง ซึ่งก็คืออยู่ห่างจากนิวเคลียสออกไป
หลังจากที่อิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนไปยังวงโคจรพลังงานสูงแล้ว พวกมันยังคงต้องกลับสู่สถานะพื้นในที่สุด ในกระบวนการนี้ อิเล็กตรอนจะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอน (อนุภาคของแสง) คุณคงเห็นแล้วว่า อะตอมปล่อยพลังงานออกมาในรูปของโฟตอนอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น เมื่อเครื่องทำความร้อนในเตาปิ้งขนมปังเปลี่ยนเป็นสีแดงสด นั่นเป็นเพราะอะตอมถูกความร้อนกระตุ้นและปล่อยโฟตอนสีแดงออกมา อิเล็กตรอนในสถานะถูกกระตุ้นจะมีพลังงานสูงกว่าอิเล็กตรอนที่ไม่ถูกกระตุ้น และเนื่องจากอิเล็กตรอนได้ดูดซับพลังงานบางส่วนจนไปถึงระดับที่ถูกกระตุ้น มันจะปล่อยพลังงานนี้เพื่อกลับสู่สถานะพื้น พลังงานนี้ถูกปล่อยออกมาในรูปของโฟตอน (พลังงานแสง) โฟตอนที่ปล่อยออกมามีความยาวคลื่นเฉพาะ (สี) ขึ้นอยู่กับพลังงานของอิเล็กตรอนเมื่อปล่อยโฟตอน
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดใช้พลังงาน และวัตถุที่ไม่มีชีวิตจำนวนมากก็เช่นกัน เช่น เครื่องยนต์และจรวด การใช้พลังงานทำให้เกิดความร้อน ในทางกลับกัน พลังงานความร้อนทำให้อะตอมในวัตถุปล่อยโฟตอนในสเปกตรัมอินฟราเรดความร้อน ยิ่งวัตถุร้อนขึ้นเท่าใด ความยาวคลื่นของโฟตอนอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาก็จะยิ่งสั้นลงเท่านั้น หากอุณหภูมิของวัตถุสูงมากๆ โฟตอนที่มันปล่อยออกมาสามารถเข้าสู่สเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้ เริ่มจากแสงสีแดง จากนั้นเป็นแสงสีส้ม แสงสีเหลือง แสงสีขาว และแสงสีน้ำเงินในที่สุด
