興奮状態とは何ですか？

物理学では、システムはベースラインエネルギーレベルまたは基底状態よりも高いエネルギーレベルにある場合、励起状態にあると言われています。 「システム」は、原子、分子、イオン、またはその他の粒子である場合があります。システムがエネルギーを吸収すると、励起状態に移行し、エネルギーを放出すると、基底状態に戻ります。 たとえば、原子の電子は、より高いエネルギー軌道にジャンプするエネルギーを吸収するまで、その基底状態に存在します。 これが発生すると、電子は励起状態にあると言われます。

電子は、負に帯電した粒子として、電磁力を介して原子の核の正に帯電した陽子に保持されます。 それらは多くの原子軌道で核を囲み、それぞれが離散エネルギーレベルに対応しています。 電子シェルとして概念化された原子核の周りの各軌道は、一定数の電子のみを保持できます。 最も低いエネルギーレベルは最初に満たされる傾向があります。 与えられたときシェルが満たされ、より高いエネルギー状態が人口計量を開始します。

そのレベルが入力される前に電子がより高いエネルギーレベルにジャンプする可能性がありますが、これにはシステムの外側からのエネルギーが必要です。 このエネルギーは、光子、基本的な光の単位、およびその他の電磁放射の形でもたらされる場合があります。 光子が原子を攻撃すると、エネルギーは電子をより高いエネルギーレベルに推進します。

電子は、最初のエネルギーレベルから2番目のエネルギーレベルから3番目のエネルギーレベルにジャンプするためにより多くのエネルギーを必要とします。 これは、核の電界の魅力的な力が核に最も強く、距離とともに減少するためです。 核から遠く離れた電界の非常にフリンジの電子は、原子を完全に壊すまで興奮することができます。 これが起こると、原子は負電荷の単位を失い、イオン化されます - 言い換えれば、それはもはや中立的に充電されていませんが、代わりに積極的に帯電したイオンになります。

励起状態はしばしば短いです。 より高いエネルギーレベルにジャンプした後、電子は通常、光子またはフォノン（光または熱の単位）を放出して、その基底状態に戻ります。 これは、自然に、自発的な放出を通じて、または人為的に刺激された放出を介して発生する可能性があります。 まれに、励起状態は原子内でより長く保存され、その化学的性質を変更します。

多くの光産生デバイスは、自発的または刺激された放射を介して光子を生成するために電子を励起するように設計されています。 たとえば、レーザーは、刺激された放出を通じて機能します。 蛍光チューブとカソード光線チューブは、自然発光を使用して光を生成します。