Hvad vil det sige at sige, at et atom er i exciteret tilstand?

Når vi taler om en exciteret tilstand, refererer vi til tilstanden af ​​et atom, hvor mindst en af ​​de individuelle elektronoptagende atomorbitaler er i en højere orbital, end den ville have i atomets sædvanlige, eller grundtilstand.

For fuldt ud at forstå, hvad en "ophidset tilstand" betyder i sammenhæng med et atom, er vi nødt til at huske begrebet elektronskaller og energiniveauer i atomer. Elektronerne omkring en atomkerne er arrangeret i lag med stigende energiniveauer. Disse niveauer visualiseres ofte som koncentriske cirkler omkring kernen, der hver repræsenterer en anden elektronskal.

I sin grundtilstand optager elektronerne de laveste tilgængelige energiniveauer, hvor den første skal (nærmest kernen) er fyldt først, derefter den anden skal og så videre. Et atom er i en ophidset tilstand, når en eller flere af dets elektroner har fået nok energi til at hoppe fra dets oprindelige energiniveau til et højere energiniveau. Denne ændring i energi er typisk forårsaget af, at atomet absorberer energi fra en ekstern kilde, såsom varme, lys eller elektrisk energi.

En exciteret tilstand er ikke en stabil konfiguration for et atom. Den exciterede elektron vender til sidst tilbage til sit oprindelige energiniveau ved at udsende den overskydende energi i form af en foton (lys) eller ved at overføre energien til et andet atom gennem kollisioner. Emissionen eller overførslen af ​​energi får atomet til at vende tilbage til dets lavere energi- eller grundtilstand.

Begrebet exciterede tilstande er afgørende for at forstå mange fænomener inden for fysik, kemi og materialevidenskab. For eksempel forklarer den atomernes udsendelse af lys, som er grundlaget for forskellige lyskilder såsom glødepærer, fluorescerende lamper og lasere. Det spiller også en afgørende rolle i kemiske reaktioner, energioverførselsprocesser og materialers egenskaber under forskellige forhold.