2026年5月10日——以色列理工学院的研究人员首次开发出一个全面的物理模型，解释了辐射材料的特性（包括吸收、发射和量子效率）如何随温度变化影响其所发射光的基本特征。本质上，发射光的颜色、强度和随机性会根据材料的特性及其温度而变化。该发现发表在《Optica》期刊上，为设计先进光源、光学传感器和基于热学的光子学系统开辟了新的可能性。

该研究由以色列理工学院机械工程学院及Russell Berrie纳米技术研究所的硕士生Tomer Bar-Lev和Carmel Rotschild教授领导。研究人员表示，这项研究考察的核心现象是光致发光，即材料响应入射光而发射光照射下发射光的过程。在这一现象中，光子被材料吸收并重新发射，构成了包括LED照明和光学传感器在内的众多技术的基础。

以色列理工学院的研究团队证明，一个多世纪前制定的基础物理定律其基础物理定律的影响远比先前认为的。

20世纪初，物理学家马克斯·普朗克（Max Planck）指出，处于热力学平衡状态的物体根据其温度和材料特性发射辐射。另一位德国物理学家古斯塔夫·基尔霍夫（Gustav Kirchhoff）则表明，在相同条件下，材料的吸收和发射特性必须一致。以色列理工学院的新工作将这一关系从热辐射的特例扩展到所有类型的辐射，概括了非平衡状态下物质与辐射之间的关系。此外，在该团队开创性的《Optica》论文中，他们提出了一个通用方程，使得能够预测，并且至关重要的是，能够设计从发光材料发射光致发光材料所发射光的性质。

新模型描述了温度升高如何逐渐改变发射光的特性，从像LED那样定义明确、窄带发射的光，转变为像阳光那样宽光谱、多颜色的辐射。通过这种方式，该模型首次完整地解释了这两种现象如何从根本上相互关联。

这一科学发现为仅通过调节温度来控制光的特性铺平了道路。未来潜在的应用包括先进光学器件、通信技术、精密传感，以及光学冷却和热管理领域。根据Rotschild教授的说法，“该团队开发的模型为理解光特性以及根据所需的材料特性设计辐射源提供了广泛的基础。它为下一代光源提供了新的物理框架。”

该研究得到了以色列科学基金会（ISF）的支持，使以色列理工学院在物理学、热力学和光子学交叉领域的全球研究中处于前沿地位。