¿Qué es un estado emocionado?
En física, se dice que un sistema está en un estado excitado si está en un nivel de energía más alto que su nivel de energía de referencia o estado fundamental. El "sistema" puede ser un átomo, molécula, ion u otra partícula. Cuando el sistema absorbe energía, pasa a un estado excitado, y cuando emite energía, vuelve a un estado fundamental. Los electrones en un átomo, por ejemplo, existen en su estado fundamental hasta que absorben energía que les hace saltar a un orbital de mayor energía. Cuando esto ocurre, se decía que el electrón está en un estado excitado.
los electrones, como partículas cargadas negativamente, se mantienen a los protones cargados positivamente en el núcleo de un átomo a través de la fuerza electromagnética. Rodean el núcleo en una serie de orbitales atómicos, cada uno de los cuales corresponde a un nivel de energía discreto. Cada órbita alrededor del núcleo atómico, conceptualizado como una cubierta de electrones, solo puede contener un cierto número de electrones. Los niveles de energía más bajos tienden a llenarse primero. Cuando un hechoSe llena la carcasa, se comenzará a poblarse un estado de energía más alto.
Es posible que un electrón salte a un nivel de energía más alto antes de que ese nivel esté poblado, pero esto requiere energía desde fuera del sistema. Esta energía puede venir en forma de fotón, la unidad básica de luz y otra radiación electromagnética. Cuando un fotón ataca el átomo, la energía impulsa el electrón en un nivel de energía más alto.
Un electrón requiere más energía para saltar del primer nivel de energía al segundo que del segundo al tercero. Esto se debe a que la fuerza atractiva del campo eléctrico del núcleo es más fuerte cerca del núcleo y disminuye con la distancia. Los electrones en la franja del campo eléctrico, lejos del núcleo, se pueden excitar hasta el punto de liberarse por completo del átomo. Cuando esto sucede, el átomo pierde esa unidad de carga negativa y se ioniza -En otras palabras, ya no se carga neutralmente, sino que se convierte en un ion cargado positivamente.
El estado excitado es a menudo breve. Después de saltar a un nivel de energía más alto, un electrón generalmente emitirá un fotón o un fonón, una unidad de luz o calor, para regresar a su estado fundamental. Esto puede suceder naturalmente, a través de la emisión espontánea, o artificialmente, a través de la emisión estimulada. En casos raros, el estado excitado se conserva por más tiempo en un átomo, modificando sus propiedades químicas.
Muchos dispositivos productores de luz están diseñados para excitar electrones para generar fotones a través de una emisión espontánea o estimulada. Los láseres, por ejemplo, funcionan a través de la emisión estimulada. Los tubos fluorescentes y los tubos de rayos catódicos utilizan emisión espontánea para producir luz.