Πώς δίνεται το φως από την κίνηση των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο;
1. Επίπεδα ενέργειας:
* Τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο μπορούν να υπάρχουν μόνο σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας, όπως τα σκαλοπάτια σε μια σκάλα. Αυτά τα επίπεδα κβαντοποιούνται, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να έχουν μόνο ορισμένες διακριτές τιμές.
* Το χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας ονομάζεται κατάσταση εδάφους. Τα υψηλότερα επίπεδα ενέργειας ονομάζονται διεγερμένες καταστάσεις.
2. Διέγερση:
* Όταν ένα ηλεκτρόνιο απορροφά την ενέργεια (από τη θερμότητα, το φως ή άλλες πηγές), πηδά σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διέγερση.
3. Απο-εκτίμηση:
* Ένα διεγερμένο ηλεκτρόνιο είναι ασταθές και θέλει να επιστρέψει στην χαμηλότερη ενεργειακή του κατάσταση. Για να γίνει αυτό, απελευθερώνει την απορροφημένη ενέργεια με τη μορφή φωτονίου (σωματίδιο φωτός).
* Η ενέργεια του φωτονίου είναι ακριβώς ίση με τη διαφορά στην ενέργεια μεταξύ της διεγερμένης κατάστασης και της κατάστασης εδάφους.
4. Εκπομπή φωτονίων:
* Η συχνότητα (και επομένως το χρώμα) του εκπεμπόμενου φωτός προσδιορίζεται από τη διαφορά ενέργειας μεταξύ των δύο επιπέδων:
* Οι υψηλότερες ενεργειακές διαφορές οδηγούν σε φως υψηλότερης συχνότητας (Bluer).
* Οι χαμηλότερες ενεργειακές διαφορές οδηγούν σε φως χαμηλότερης συχνότητας (Redder).
5. Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα:
* Τα διαφορετικά άτομα έχουν διαφορετικές αποστάσεις ενεργειακού επιπέδου, οδηγώντας στην εκπομπή συγκεκριμένων μήκους κύματος (χρώματα) φωτός. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορούμε να εντοπίσουμε στοιχεία από τα μοναδικά φασματικά "δακτυλικά αποτυπώματα" τους.
Συνοπτικά:
Το φως εκπέμπεται όταν ένα διεγερμένο ηλεκτρόνιο πέφτει σε χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας, απελευθερώνοντας τη διαφορά ενέργειας ως φωτόνιο. Η ενέργεια του φωτονίου, και επομένως το χρώμα του φωτός, καθορίζεται από τα συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας που εμπλέκονται στη μετάβαση.
