Az elektronok az atom negatív töltésű részecskéi. Az elektronok a protonokat és a neutronokat tartalmazó magot különféle távolságokban körözik, úgynevezett héjak. Minden elemnek van egy bizonyos számú elektronja és héja. Bizonyos körülmények között egy elektron elmozdulhat egyik héjból a másikba, vagy akár kizárható az elemből. Kétféleképpen lehet egy elektront gerjeszteni ahhoz, hogy magasabb héjba és magasabb energia állapotba lépjen.
A fotonok felszívódása
Egy elem elektronja képes elnyelni egy fényfotont, hogy magasabb energia állapotba kerüljön. A foton hullámhosszának azonban az egyes atomoktól származó meghatározott hullámhossznak kell lennie. Minden atom spektroszkópba helyezve különböző színkombinációkat eredményez. Az elemek csak bizonyos hullámhosszúságú fényeket fogadnak el és bocsátanak ki. Ha a hullámhossz túl sok vagy túl kevés energiát tartalmaz az elem számára, akkor azt nem fogadják el. Miután az elektron gerjesztett állapotban van, ahhoz, hogy az alacsonyabb állapotba kerüljön, ugyanaz a színfrekvenciájú foton bocsát ki, hogy energiát szabadítson fel.
Ütközések
Amikor az elemek ütköznek, az elektronokat alacsony energiaállapotokból magasabb állapotokba lehet vinni. Ez azért történik, mert a két ütköző atom közötti mozgási energia egy része átkerül az elektronba. Nagyon gyors ütközések esetén egy elektron kiüthetõ a szülőatomból. Ezt hívják ütközési ionizációnak. Az elektront ezután más atomok képesek elnyelni. Az ionos kötések, amelyek akkor jönnek létre, amikor az elektronok egyik elemről a másikra kerülnek, divatosan fordulnak elő.
Ütközési változók
Nem minden ütközés eredményezheti az elektronok gerjesztését. A mozgási energiának vagy a mozgás energiájának képesnek kell lennie egy bizonyos küszöb túllépésére az elektron gerjesztésére. A hőmérséklet több energiát és ütközést biztosít az atomok gerjesztésére. Alacsony hőmérsékleten az elemek lassan mozognak, és nem tartalmaznak elegendő energiát az elektronok gerjesztéséhez vagy kémiai reakciókhoz. Magasabb hőmérséklet több energiát juttat az atomhoz, és növeli az atom mozgási energiáját és az ennek eredményeként bekövetkező ütközéseket.
Fontosság
A gerjesztett állapotú elektronokból két fontos tényt határozunk meg. Az egyik az, hogy az anyagok kémiai összetételét úgy lehet meghatározni, hogy megvizsgáljuk a prizmán áthaladó fényspektrumokat. A másik, hogy ennek a fényspektrumnak a segítségével a vegyészek az egyes elemek által előállított fény hullámhosszának vizsgálatával képesek meghatározni az atom elektronhéjszintjét és alszintjét.
