2 måder at excitere elektroner i høj energi stater

Elektroner er atomens negativt ladede partikler. Elektroner kredser kernen, som indeholder protonerne og neutronerne, på forskellige afstande kaldet skaller. Hvert element har et vist antal elektroner og skaller. Under visse omstændigheder kan en elektron flytte fra en skal til en anden, eller endda blive udvist fra elementet. Der er to måder, hvorpå en elektron kan være spændt nok til at flytte til en højere skal og højere energitilstand.

Absorption af fotoner

Et elements elektron kan absorbere en lys foton for at komme ind i en højere energitilstand. Imidlertid skal fotonens bølgelængde være en specifik bølgelængde fra hvert atom. Hvert atom, når det placeres i spektroskop, producerer forskellige kombinationer af farver. Elementerne accepterer kun og udsender lys af bestemte bølgelængder. Hvis bølgelængden har for meget eller for lidt energi til elementet, vil det ikke blive accepteret. Når elektronen er i ophidset tilstand, for at den kommer ned til den lavere tilstand, udsender den samme farvefrekvensfoton for at frigøre energi.

Kollisioner

Når elementer kolliderer, kan elektroner tages fra lave energistater til højere stater. Dette sker fordi nogle af den kinetiske energi mellem de to kolliderende atomer overføres til elektronen. I kommer meget hurtige kollisioner kan en elektron blive slået fri fra sit forælderatom. Dette kaldes kollisionsionisering. Elektronen kan så absorberes af andre atomer. Ioniske bindinger, som danner når elektroner overføres fra et element til et andet, forekommer i mode.

Kollisionsvariabler

Ikke alle kollisioner vil resultere i excitation af elektroner. Den kinetiske energi, eller bevægelsesenergien, skal kunne overvinde en bestemt tærskel for at vække elektronen. Temperaturen er en måde at give mere energi og flere kollisioner til at fortryde atomer. Ved lave temperaturer bevæges elementer langsomt og indeholder ikke tilstrækkelig energi til at spire elektroner eller resultere i kemiske reaktioner. Højere temperaturer giver mere energi til atomet og øger atomets kinetiske energi og resulterende kollisioner.

Betydning

To vigtige fakta bestemmes af elektroner i en ophidset tilstand. Den ene er, at den kemiske sammensætning af materialer kan bestemmes ved at undersøge lysspektrene udgivet, når de passeres gennem et prisme. Den anden er, at ved hjælp af disse lysspektre er kemikere i stand til at bestemme elektronskalens niveauer og underniveauer af atomet ved at undersøge lysets bølgelængder produceret af hvert element.