Πώς ένα ενθουσιασμένο άτομο επιστρέφει στην κατάσταση εδάφους;
1. διέγερση: Ένα άτομο απορροφά την ενέργεια, προκαλώντας ένα ηλεκτρόνιο να μεταβεί σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας, αφήνοντας το άτομο σε διεγερμένη κατάσταση. Αυτή η ενέργεια μπορεί να προέρχεται από διάφορες πηγές όπως:
* Απορρόφηση φωτός: Ένα φωτόνιο φωτός με τη σωστή ενέργεια απορροφάται από το άτομο.
* σύγκρουση με άλλα άτομα ή μόρια: Η κινητική ενέργεια μεταφέρεται στο άτομο κατά τη διάρκεια συγκρούσεων.
* Χημικές αντιδράσεις: Η ενέργεια που απελευθερώνεται σε χημικές αντιδράσεις μπορεί να διεγείρει ένα άτομο.
2. εκπομπή: Το ενθουσιασμένο άτομο είναι ασταθές και θέλει να επιστρέψει στην πιο σταθερή του κατάσταση εδάφους. Απελευθερώνει την υπερβολική ενέργεια ως φωτόνιο φωτός, προκαλώντας την πτώση του ηλεκτρονίου στο αρχικό του επίπεδο ενέργειας.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι εκπομπών:
* αυθόρμητη εκπομπή: Αυτό συμβαίνει τυχαία, χωρίς εξωτερική επιρροή. Το ενθουσιασμένο άτομο απλά απελευθερώνει ένα φωτόνιο και επιστρέφει στην κατάσταση του εδάφους.
* Διεγερμένη εκπομπή: Αυτό συμβαίνει όταν ένα εξωτερικό φωτόνιο με την ίδια ενέργεια με τη διαφορά ενέργειας μεταξύ της διεγερμένης κατάστασης και της κατάστασης εδάφους αλληλεπιδρά με το ενθουσιασμένο άτομο. Αυτή η αλληλεπίδραση διεγείρει το διεγερμένο άτομο για να εκπέμπει ένα άλλο φωτόνιο της ίδιας ενέργειας και φάσης με το φωτόνιο του προσπίπτοντος. Αυτή είναι η αρχή πίσω από τα λέιζερ.
Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:
* Η ενέργεια του εκπεμπόμενου φωτονίου αντιστοιχεί στη διαφορά ενέργειας μεταξύ της διεγερμένης κατάστασης και της κατάστασης εδάφους.
* Η διαδικασία εκπομπής διέπεται από τους νόμους της κβαντικής μηχανικής.
* Η διάρκεια ζωής μιας διεγερμένης κατάστασης ποικίλλει ανάλογα με το συγκεκριμένο άτομο και το επίπεδο ενέργειας.
Παραδείγματα:
* Σημάδια νέον: Τα άτομα νέον είναι ενθουσιασμένα από ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Απελευθερώνουν φωτόνια κόκκινου φωτός όταν επιστρέφουν στην κατάσταση του εδάφους τους, δημιουργώντας τη χαρακτηριστική λάμψη.
* Φώτα φθορισμού: Ο ατμός του υδραργύρου είναι ενθουσιασμένος από ένα ηλεκτρικό ρεύμα, εκπέμποντας υπεριώδες φως. Αυτό το υπεριώδες φως στη συνέχεια ενθουσιάζει τα μόρια φωσφόρου στο εσωτερικό του λαμπτήρα, τα οποία έπειτα εκπέμπουν ορατό φως.
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα ενθουσιασμένα άτομα επιστρέφουν στην κατάσταση του εδάφους τους είναι ζωτικής σημασίας για διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της φασματοσκοπίας, των λέιζερ και της αστροφυσικής.
