Hvordan produceres lys på atomniveau?

1. Atomstruktur:

* Atomer består af en kerne (indeholdende protoner og neutroner) omgivet af elektroner, der kredserer i specifikke energiniveauer kaldet elektronskaller.

* Hver skal har et defineret energiniveau, og elektroner kan kun eksistere i disse specifikke niveauer.

2. Excitation:

* Når et atom absorberer energi (f.eks. Fra varme, elektricitet eller lys), kan en elektron hoppe fra et lavere energiniveau til et højere. Dette kaldes excitation .

* Den absorberede energi skal nøjagtigt matche forskellen i energiniveauet mellem de to skaller.

3. De-excitation:

* Et ophidset atom er ustabilt og vil vende tilbage til sin jordtilstand (laveste energiniveau).

* For at gøre det frigiver elektronet den absorberede energi som en foton af lys.

* Fotonens energi er lig med forskellen i energiniveau mellem de to skaller.

4. Lysemission:

* Den udsendte foton har en specifik frekvens (og derfor farve) bestemt af energiforskellen mellem energiniveauet.

* Forskellige elementer har unikke energiniveauarrangementer, hvilket fører til karakteristiske lysemissioner (f.eks. De lyse linjer i atomemissionsspektre).

Typer af lysproduktion:

* glødelys: Dette produceres ved at opvarme et glødetråd til en så høj temperatur, at det udsender lys. Varmen ophidser atomerne i glødetråden, hvilket får dem til at udsende fotoner.

* fluorescerende lys: Dette bruger en gas, der udsender ultraviolet lys, når den er ophidset af elektricitet. Det ultraviolette lys slår derefter et fluorescerende materiale, hvilket får det til at udsende synligt lys.

* LED -lys: I lysemitterende dioder (LED'er) bevæger elektroner sig over et kryds mellem materialer med forskellige energiniveauer. Dette skaber lys med specifikke frekvenser baseret på materialets egenskaber.

Kortfattet:

Lysproduktion på atomniveau er et resultat af elektroner i atomer, der absorberer energi, bliver ophidset og frigiver derefter den energi som lysfotoner, når de vender tilbage til deres jordtilstand. Hyppigheden af ​​det udsendte lys afhænger af energiforskellen mellem energiniveauet involveret i overgangen.