2 τρόποι διέγερσης ηλεκτρονίων σε καταστάσεις υψηλής ενέργειας

Τα ηλεκτρόνια είναι τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια του ατόμου. Τα ηλεκτρόνια περιβάλλουν τον πυρήνα, που περιέχει τα πρωτόνια και τα νετρόνια, σε διάφορες αποστάσεις που ονομάζονται κελύφη. Κάθε στοιχείο έχει έναν συγκεκριμένο αριθμό ηλεκτρονίων και κελυφών. Υπό ορισμένες συνθήκες, ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να κινηθεί από το ένα κέλυφος στο άλλο ή ακόμη και να αποβληθεί από το στοιχείο. Υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να είναι αρκετά ενθουσιασμένο για να μετακινηθεί σε υψηλότερο κέλυφος και υψηλότερη ενεργειακή κατάσταση.

Το ηλεκτρόνιο ενός στοιχείου μπορεί να απορροφήσει ένα φως φωτόνιο για να εισέλθει σε υψηλότερη ενεργειακή κατάσταση. Ωστόσο, το μήκος κύματος του φωτονίου πρέπει να είναι ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος από κάθε άτομο. Κάθε άτομο όταν τοποθετείται στο φασματοσκόπιο παράγει διαφορετικούς συνδυασμούς χρωμάτων. Τα στοιχεία δέχονται και εκπέμπουν φως μόνο ορισμένων μηκών κύματος. Εάν το μήκος κύματος έχει πολύ ή πολύ μικρή ενέργεια για το στοιχείο, δεν θα γίνει αποδεκτό. Μόλις το ηλεκτρόνιο βρίσκεται σε κατάσταση διέγερσης, για να κατέβει στην χαμηλότερη κατάσταση, εκπέμπει το ίδιο φωτόνιο συχνότητας χρώματος για να απελευθερώσει ενέργεια.

Όταν τα στοιχεία συγκρούονται ηλεκτρόνια μπορούν να μεταφερθούν από χαμηλές καταστάσεις ενέργειας σε υψηλότερες καταστάσεις. Αυτό συμβαίνει επειδή μέρος της κινητικής ενέργειας μεταξύ των δύο συγκρουόμενων ατόμων μεταφέρεται στο ηλεκτρόνιο. Σε πολύ γρήγορες συγκρούσεις ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να χτυπηθεί ελεύθερο από το γονικό του άτομο. Αυτό ονομάζεται ιονισμός σύγκρουσης. Το ηλεκτρόνιο μπορεί τότε να απορροφηθεί από άλλα άτομα. Ιονικοί δεσμοί, οι οποίοι σχηματίζονται όταν τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από το ένα στοιχείο στο άλλο, εμφανίζονται με τον τρόπο.

Δεν θα οδηγήσουν όλες οι συγκρούσεις σε διέγερση ηλεκτρονίων. Η κινητική ενέργεια, ή η ενέργεια της κίνησης, πρέπει να είναι σε θέση να ξεπεράσει ένα ορισμένο κατώφλι για να διεγείρει το ηλεκτρόνιο. Η θερμοκρασία είναι ένας τρόπος παροχής περισσότερης ενέργειας και περισσότερων συγκρούσεων για να διεγείρουν άτομα. Σε χαμηλές θερμοκρασίες τα στοιχεία κινούνται αργά και δεν περιέχουν επαρκή ενέργεια για να διεγείρουν ηλεκτρόνια ή να προκαλούν χημικές αντιδράσεις. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες προσδίδουν περισσότερη ενέργεια στο άτομο και αυξάνει την κινητική ενέργεια του ατόμου και τις προκύπτουσες συγκρούσεις.

Δύο σημαντικά γεγονότα καθορίζονται από τα ηλεκτρόνια σε κατάσταση διέγερσης. Το ένα είναι ότι η χημική σύνθεση των υλικών μπορεί να προσδιοριστεί εξετάζοντας τα φάσματα φωτός που εκπέμπονται όταν περνούν μέσα από ένα πρίσμα. Το άλλο είναι ότι χρησιμοποιώντας αυτό το φάσμα φωτός οι χημικοί είναι σε θέση να προσδιορίσουν τα επίπεδα και τα επίπεδα του κελύφους ηλεκτρονίων του ατόμου εξετάζοντας τα μήκη κύματος του φωτός που παράγεται από κάθε στοιχείο.