Μπορεί η ενέργεια ενός σώματος να αλλάξει μόνο σε μικρές διακριτές μονάδες;
Εδώ είναι η κατανομή:
* Για ατομικά και υποατομικά σωματίδια, τα επίπεδα ενέργειας κβαντοποιήθηκαν. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να υπάρχουν μόνο σε συγκεκριμένα, διακριτά επίπεδα ενέργειας. Ένα σωματίδιο μπορεί να μεταβεί μεταξύ αυτών των επιπέδων απορροφώντας ή απελευθερώνοντας ενέργεια σε συγκεκριμένα πακέτα που ονομάζονται Quanta. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βλέπουμε διακριτές φασματικές γραμμές από ενθουσιασμένα άτομα.
* Για μακροσκοπικά αντικείμενα, τα επίπεδα ενέργειας είναι τόσο στενά σε απόσταση που φαίνονται συνεχείς. Ενώ η ενέργεια ενός μακροσκοπικού αντικειμένου εξακολουθεί να είναι τελικά κβαντισμένη, η απόσταση μεταξύ των επιτρεπόμενων επιπέδων ενέργειας είναι απίστευτα μικρή σε σύγκριση με τις ενεργειακές αλλαγές που εμπλέκονται στις καθημερινές αλληλεπιδράσεις. Ως εκ τούτου, μπορούμε να αντιμετωπίσουμε την ενέργεια ως συνεχή μεταβλητή για τους περισσότερους πρακτικούς σκοπούς.
Συνοπτικά:
* στο ατομικό και υποατομικό επίπεδο: Οι αλλαγές ενέργειας συμβαίνουν σε διακριτά, κβαντισμένα βήματα.
* στο μακροσκοπικό επίπεδο: Οι ενεργειακές αλλαγές εμφανίζονται συνεχείς λόγω της εξαιρετικά στενής απόστασης των επιπέδων ενέργειας.
Παράδειγμα:
* Ένα μόνο άτομο υδρογόνου μπορεί να υπάρχει μόνο σε συγκεκριμένες ενεργειακές καταστάσεις (π.χ. κατάσταση εδάφους, πρώτη διεγερμένη κατάσταση, δεύτερη διεγερμένη κατάσταση κλπ.). Όταν απορροφά ή απελευθερώνει ενέργεια, πηδά μεταξύ αυτών των διακριτών επιπέδων.
* Ένα μπέιζμπολ που πετάει στον αέρα, από την άλλη πλευρά, μπορεί να έχει οποιαδήποτε ενέργεια μέσα σε ένα πολύ ευρύ φάσμα και δεν παρατηρούμε την ποσοτικοποίηση των επιπέδων ενέργειας σε αυτή την περίπτωση.
Σημαντική σημείωση: Ενώ μπορούμε να αντιμετωπίσουμε την ενέργεια ως συνεχή για μακροσκοπικά αντικείμενα, τελικά είναι κβαντισμένη. Η ιδέα της κβαντισμένης ενέργειας έχει βαθιές επιπτώσεις στην κατανόηση της φύσης του φωτός, της ατομικής δομής και πολλά άλλα φαινόμενα στη φυσική.
