इलेक्ट्रॉन परमाणु के ऋणावेशित कण हैं। इलेक्ट्रॉन नाभिक का चक्कर लगाते हैं, जिसमें विभिन्न दूरी पर प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, जिन्हें कोश कहा जाता है। प्रत्येक तत्व में एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉन और कोश होते हैं। कुछ परिस्थितियों में, एक इलेक्ट्रॉन एक कोश से दूसरे कोश में जा सकता है, या यहां तक कि तत्व से निष्कासित भी किया जा सकता है। ऐसे दो तरीके हैं जिनसे एक इलेक्ट्रॉन को एक उच्च कोश और उच्च ऊर्जा अवस्था में जाने के लिए पर्याप्त रूप से उत्तेजित किया जा सकता है।
फोटोन का अवशोषण
एक तत्व का इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा अवस्था में प्रवेश करने के लिए एक प्रकाश फोटॉन को अवशोषित कर सकता है। हालाँकि, फोटॉन की तरंग दैर्ध्य प्रत्येक परमाणु से एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य होनी चाहिए। प्रत्येक परमाणु जब स्पेक्ट्रोस्कोप में रखा जाता है तो रंगों के विभिन्न संयोजन उत्पन्न करता है। तत्व केवल कुछ तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को स्वीकार और उत्सर्जित करते हैं। यदि तरंग दैर्ध्य में तत्व के लिए बहुत अधिक या बहुत कम ऊर्जा है, तो इसे स्वीकार नहीं किया जाएगा। एक बार जब इलेक्ट्रॉन उत्तेजित अवस्था में होता है, तो उसे निम्न अवस्था में आने के लिए, वह ऊर्जा मुक्त करने के लिए समान रंग आवृत्ति वाले फोटॉन का उत्सर्जन करता है।
टक्कर
जब तत्व टकराते हैं तो इलेक्ट्रॉनों को ऊर्जा की निम्न अवस्था से उच्च अवस्था में ले जाया जा सकता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि दो टकराने वाले परमाणुओं के बीच कुछ गतिज ऊर्जा इलेक्ट्रॉन में स्थानांतरित हो जाती है। बहुत तेजी से टकराव में एक इलेक्ट्रॉन अपने मूल परमाणु से मुक्त हो सकता है। इसे टकराव आयनीकरण कहा जाता है। इलेक्ट्रॉन तब अन्य परमाणुओं द्वारा अवशोषित करने में सक्षम होता है। आयनिक बंधन, जो तब बनते हैं जब इलेक्ट्रॉनों को एक तत्व से दूसरे तत्व में स्थानांतरित किया जाता है, फैशन में होते हैं।
टकराव चर
सभी टकरावों का परिणाम इलेक्ट्रॉनों के उत्तेजना में नहीं होगा। गतिज ऊर्जा, या गति की ऊर्जा, इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करने के लिए एक निश्चित सीमा को पार करने में सक्षम होनी चाहिए। तापमान परमाणुओं को उत्तेजित करने के लिए अधिक ऊर्जा और अधिक टकराव प्रदान करने का एक तरीका है। कम तापमान पर तत्व धीरे-धीरे चलते हैं और उनमें इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने या रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है। उच्च तापमान परमाणु को अधिक ऊर्जा प्रदान करता है और परमाणु की गतिज ऊर्जा को बढ़ाता है और इसके परिणामस्वरूप टकराव होता है।
महत्त्व
उत्तेजित अवस्था में इलेक्ट्रॉनों से दो महत्वपूर्ण तथ्य निर्धारित होते हैं। एक यह है कि प्रिज्म के माध्यम से पारित होने पर दिए गए प्रकाश स्पेक्ट्रा की जांच करके सामग्रियों की रासायनिक संरचना निर्धारित की जा सकती है। दूसरा यह है कि इस प्रकाश स्पेक्ट्रा का उपयोग करके रसायनज्ञ प्रत्येक तत्व द्वारा उत्पादित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की जांच करके परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल स्तर और परमाणु के उपस्तर निर्धारित करने में सक्षम होते हैं।