主动式红外夜视仪具有成像清晰、制作简单等特点，但它的致命弱点是红外探照灯的红外光会被敌人的红外探测装置发现。60年代，美国首先研制出被动式的热像仪，它不发射红外光，不易被敌发现，并具有透过雾、雨等进行观察的能力。
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第三代——目前美军采用第三代技术。尽管其原理与第二代相比并无本质区别，但这一代夜视仪的分辨率和敏感度要更好。这是因为其光电阴极由砷化镓制成，这种物质有助于提高光子转化为电子的效率。另外，MCP上还覆有一个离子壁垒层，能够有效地增加管道寿命。
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原子由原子核（包括质子和中子）和电子云构成。我们可以将电子云中的电子设想成在不同轨道上围绕着原子核运动。现在还无法观察到电子的离散轨道，但把这些轨道设想成原子不同的能级会更容易理解。换句话说，如果我们向原子施加一定的热能，可以预见的是，一些处于低能轨道的电子会转移到高能轨道上，即离原子核更远。电子转移到高能轨道后，较终仍要回到基态。在此过程中，电子会以光子（一种光线粒子）的形式释放能量。
