Πώς σχετίζονται τα άτομα και η ενέργεια;
1. Επίπεδα ενέργειας εντός ατόμων:
* ηλεκτρόνια: Τα ηλεκτρόνια, τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια που σφίγγουν γύρω από τον πυρήνα, υπάρχουν σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. Αυτά τα επίπεδα κβαντοποιούνται, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να κρατήσουν μόνο ορισμένες διακριτές ποσότητες ενέργειας. Σκεφτείτε το σαν βήματα σε μια σκάλα-ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να καταλάβει μόνο ένα συγκεκριμένο σκαλοπάτι, όχι μεταξύ.
* διεγερμένες καταστάσεις: Όταν ένα άτομο απορροφά ενέργεια (από το φως, τη θερμότητα ή άλλες πηγές), τα ηλεκτρόνια του μπορούν να μεταβούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας. Αυτό ονομάζεται "διεγερμένη κατάσταση".
* κατάσταση εδάφους: Ένα ηλεκτρόνιο στο χαμηλότερο δυνατό επίπεδο ενέργειας βρίσκεται στην "κατάσταση εδάφους".
2. Μεταβάσεις ενέργειας:
* εκπομπή: Όταν ένα διεγερμένο ηλεκτρόνιο πέφτει πίσω σε χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας, απελευθερώνει την υπερβολική ενέργεια ως φως (φωτόνια). Αυτή είναι η βάση του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν τα φώτα φθορισμού και τα λέιζερ.
* Απορρόφηση: Τα άτομα μπορούν επίσης να απορροφήσουν φωτόνια συγκεκριμένων ενεργειών, προκαλώντας τα ηλεκτρόνια να μεταβούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο τα μάτια μας βλέπουν το χρώμα και πώς τα φυτά χρησιμοποιούν το φως του ήλιου για φωτοσύνθεση.
3. Ενέργεια σε χημικές αντιδράσεις:
* σχηματισμός δεσμών: Όταν τα άτομα δεσμεύονται μαζί για να σχηματίσουν μόρια, απελευθερώνουν ενέργεια, η οποία συχνά εκδίδεται ως θερμότητα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ηλεκτρόνια στα άτομα γίνονται πιο σταθερά στο μόριο.
* Bond Breaking: Το σπάσιμο ενός δεσμού απαιτεί ενέργεια να τοποθετηθεί στο σύστημα, συχνά με τη μορφή θερμότητας.
4. Πυρηνικές αντιδράσεις:
* σχάση και σύντηξη: Οι πυρηνικές αντιδράσεις, όπως αυτές των πυρηνικών σταθμών, περιλαμβάνουν αλλαγές στον πυρήνα ενός ατόμου. Αυτές οι διαδικασίες απελευθερώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας, καθώς ο πυρήνας αναδιαρθρώνεται και μερικές από τις μάζες του μετατρέπονται σε ενέργεια.
Συνοπτικά:
Τα άτομα είναι θεμελιωδώς ενεργειακά συστήματα. Περιέχουν ενέργεια μέσα στα ηλεκτρόνια και τον πυρήνα τους και αυτή η ενέργεια μπορεί να απορροφηθεί, να απελευθερωθεί ή να μετατραπεί μέσω διαφόρων διεργασιών όπως η απορρόφηση/εκπομπή φωτός, η χημική σύνδεση και οι πυρηνικές αντιδράσεις. Ο χορός της ενέργειας μέσα στα άτομα είναι το θεμέλιο όλων όσων βλέπουμε και βιώνουμε στο σύμπαν.
