Heyecanlı bir Devlet Nedir?

Fizikte, bir sistemin, temel enerji seviyesinden daha yüksek bir enerji seviyesinde veya temel durumda olması durumunda, heyecanlı bir durumda olduğu söylenir. “Sistem” bir atom, molekül, iyon veya başka bir parçacık olabilir. Sistem enerjiyi emdiğinde, heyecanlı bir duruma geçer ve enerji yayarsa, temel durumuna geri döner. Örneğin, bir atomdaki elektronlar, daha yüksek enerjili bir yörüngeye atlanmalarına neden olan enerjiyi eminceye kadar temel hallerinde bulunur. Bu olduğunda, elektronun heyecanlı bir durumda olduğu söylenir.

Negatif yüklü parçacıklar gibi elektronlar, bir atomun çekirdeğindeki pozitif yüklü protonlara elektromanyetik kuvvet vasıtasıyla tutulur. Çekirdeği, her biri ayrı bir enerji seviyesine karşılık gelen birkaç atomik yörüngede çevreler. Elektron kabuğu olarak kavramsallaştırılan atom çekirdeğinin etrafındaki her yörünge, yalnızca belirli sayıda elektron tutabilir. En düşük enerji seviyeleri ilk önce doldurma eğilimindedir. Belirli bir kabuk doldurulduğunda, daha yüksek bir enerji durumu dolmaya başlar.

Bir elektronun bu seviye doldurulmadan önce daha yüksek bir enerji seviyesine atlaması mümkündür, ancak bu sistemin dışından enerji gerektirir. Bu enerji bir foton, temel ışık birimi ve diğer elektromanyetik radyasyon formunda gelebilir. Bir foton atomu vurduğunda, enerji elektronu daha yüksek bir enerji seviyesine iter.

Bir elektron, birinci enerji seviyesinden ikinciye, ikinciden ikinciye zıplamak için daha fazla enerji gerektirir. Bunun nedeni çekirdeğin elektrik alanının çekici kuvveti çekirdeğe yakın olan en kuvvetli olmasıdır ve mesafe ile azalır. Elektrik alanının ucundaki çekirdekten uzakta bulunan elektronlar, atomdan tamamen kopma noktasına kadar heyecanlanabilir. Bu olduğunda, atom o negatif yük birimini kaybeder ve iyonize olur - başka bir deyişle, artık nötr yüklü değildir, bunun yerine pozitif yüklü bir iyon haline gelir.

Heyecanlı devlet genellikle kısa. Daha yüksek bir enerji seviyesine atladıktan sonra, bir elektron temel durumuna geri dönmek için genellikle bir foton veya fonon (ışık veya ısı birimi) yayar. Bu doğal olarak, kendiliğinden emisyon yoluyla veya yapay olarak uyarılmış emisyon yoluyla gerçekleşebilir. Nadir durumlarda, uyarılmış durum bir atomda kimyasal özelliklerini değiştirerek daha uzun süre korunur.

Işık üreten birçok cihaz, spontan veya uyarılmış emisyon yoluyla fotonlar üretmek için elektronları uyarmak üzere tasarlanmıştır. Örneğin, lazerler uyarılmış emisyon yoluyla çalışır. Floresan tüpler ve katod ışın tüpleri ışık üretmek için kendiliğinden emisyon kullanır.