흥분 상태 란?

물리학에서 시스템은 기본 에너지 수준보다 높은 에너지 수준 또는 지상 상태 인 경우 여기 상태에 있다고합니다. "시스템"은 원자, 분자, 이온 또는 다른 입자 일 수있다. 시스템이 에너지를 흡수하면 여기 상태로 전환되고 에너지가 방출되면 접지 상태로 돌아갑니다. 예를 들어 원자의 전자는 에너지를 흡수하여 더 높은 에너지 궤도로 점프 할 때까지 접지 상태로 존재합니다. 이것이 발생하면, 전자는 여기 상태에 있다고한다.

음으로 하전 된 입자 인 전자는 전자기력을 통해 원자핵의 양으로 하전 된 양성자에 고정됩니다. 그것들은 다수의 원자 궤도에서 핵을 둘러싸고 있으며, 각각은 별개의 에너지 수준에 해당합니다. 전자 껍질로 개념화 된 원자핵 주위의 각 궤도는 특정 수의 전자만을 보유 할 수 있습니다. 가장 낮은 에너지 수준이 먼저 채워지는 경향이 있습니다. 주어진 껍질이 채워지면 더 높은 에너지 상태가 채워지기 시작합니다.

해당 레벨이 채워지기 전에 전자가 더 높은 에너지 레벨로 점프 할 수 있지만 시스템 외부의 에너지가 필요합니다. 이 에너지는 광자, 빛의 기본 단위 및 기타 전자기 방사선의 형태로 올 수 있습니다. 광자가 원자에 부딪 치면 에너지는 전자를 더 높은 에너지 수준으로 추진합니다.

전자는 두 번째에서 세 번째로보다 첫 번째 에너지 수준에서 두 번째로 점프하는 데 더 많은 에너지가 필요합니다. 이것은 핵의 전기장의 인력이 핵에 가장 가깝고 거리에 따라 감소하기 때문입니다. 핵에서 멀리 떨어진 전기장의 가장 가장자리에있는 전자는 원자가 완전히 깨지는 지점까지 여기 될 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 원자는 그 음전하 단위를 잃어 이온화됩니다. 다시 말해, 더 이상 중성으로 충전되지 않고 대신 양으로 하전 된 이온이됩니다.

흥분 상태는 종종 짧습니다. 더 높은 에너지 수준으로 점프 한 후, 전자는 일반적으로 광자 또는 포논 (광 또는 열 단위)을 방출하여 접지 상태로 돌아갑니다. 자연적으로, 자발적 방출을 통해 또는 인공적으로 자극 된 방출을 통해 발생할 수 있습니다. 드문 경우이지만 여기 상태는 원자에서 더 오랫동안 보존되어 화학적 특성을 수정합니다.

많은 광 생성 장치는 전자를 자극하여 자발적 또는 자극 방출을 통해 광자를 생성하도록 설계되었습니다. 예를 들어 레이저는 자극 방출을 통해 작동합니다. 형광등 및 음극선 관은 자발적 방출을 사용하여 빛을 생성합니다.