Чому гаряча сталь і інші метали при нагріванні червоніють, потім біліють

Тому що спектральний склад випромінювання нагрітого тіла змінюється з температурою (закон випромінювання Планка). І чим вище температура, тим більше частка випромінювання з короткими довжинами хвиль. на це тоее є закон - Вина-Голіцина (наслідок із закону Планка): довжина хвилі максимумі випромінювання обернено пропорційна абсолютній температурі. Тобто з нагрівання тіла максимум випромінювання зміщується в область все більш коротких хвиль.

Для помірного нагрівання, приблизно до 400-500 градусів, частка випромінювання, відповідного видимого світла, взагалі ніяка, тому такі тіла практично не світяться (ну або світяться настільки слабо, що буде потрібно повна темрява, щоб хоч щось розгледіти). Точніше, їх випромінювання все цілком лежить в інфрачервоній області спектра, яку людське око не бачить.

Але якщо продовжувати нагрівати тіло, то все б'ольшая і б'ольшая частка випромінювання припадатиме на видимий діапазон. Ну і оскільки червоний - це якраз "довгі хвилі" (короткі - це синій), то саме з червоного світіння і починає ставати видимим. І якщо нагрівати тіло все сильніше і сильніше, то температура стане достатньою, щоб в випромінюванні з'явилося неабияк хвиль з коротшою довжиною. Т. е. В результаті там в достатній кількості будуть присутні ВСЕ довжини хвиль - і червоні, і зеоёние, і сині. А це і є біле світло. Саме так нами сприймається розпечена до 2200 градусів нитка лампи розжарювання.

Спочатку, до помітного світіння, випромінюються фотони, які стосуються інфракрасномку спектру, як самі низькоенергетичні. У міру нагрівання стали до більш високої температури випромінювання стає потужнішою, і поверхневих атомів вже не вистачає, щоб при заданій тепловіддачі віддавати енергію тільки інфрачервоним випромінюванням. Тому енергія квантів зростає, відповідно, довжина хвилі зменшується, спектр зміщується в бік червоного, потім оранжевого, потім суміші квітів (білого). А потім сталь плавиться.