2 modi per eccitare gli elettroni in stati ad alta energia

Gli elettroni sono le particelle cariche negativamente dell'atomo. Gli elettroni circondano il nucleo, che contiene i protoni e i neutroni, a varie distanze chiamate gusci. Ogni elemento ha un certo numero di elettroni e gusci. In determinate circostanze, un elettrone può spostarsi da un guscio all'altro o addirittura essere espulso dall'elemento. Ci sono due modi in cui un elettrone può essere eccitato abbastanza da passare a un guscio più alto e a uno stato energetico più alto.

L'elettrone di un elemento può assorbire un fotone luminoso per entrare in uno stato energetico più elevato. Tuttavia, la lunghezza d'onda del fotone deve essere una lunghezza d'onda specifica di ciascun atomo. Ogni atomo, quando posizionato nello spettroscopio, produce diverse combinazioni di colori. Gli elementi accettano ed emettono solo luce di determinate lunghezze d'onda. Se la lunghezza d'onda ha troppa o troppo poca energia per l'elemento, non sarà accettata. Una volta che l'elettrone è nello stato eccitato, per scendere allo stato inferiore, emette lo stesso fotone a frequenza di colore per rilasciare energia.

Quando gli elementi si scontrano, gli elettroni possono essere prelevati da stati di energia bassi a stati superiori. Ciò si verifica perché parte dell'energia cinetica tra i due atomi in collisione viene trasferita nell'elettrone. In collisioni molto veloci un elettrone può essere liberato dal suo atomo genitore. Questo è chiamato ionizzazione di collisione. L'elettrone può quindi essere assorbito da altri atomi. I legami ionici, che si formano quando gli elettroni vengono trasferiti da un elemento all'altro, si verificano in questo modo.

Non tutte le collisioni provocheranno l'eccitazione degli elettroni. L'energia cinetica, o energia di movimento, deve poter superare una certa soglia per eccitare l'elettrone. La temperatura è un modo per fornire più energia e più collisioni per eccitare gli atomi. A basse temperature gli elementi si muovono lentamente e non contengono energia sufficiente per eccitare gli elettroni o provocare reazioni chimiche. Temperature più elevate conferiscono più energia all'atomo e aumentano l'energia cinetica dell'atomo e le conseguenti collisioni.

Due fatti importanti sono determinati dagli elettroni in uno stato eccitato. Uno è che la composizione chimica dei materiali può essere determinata esaminando gli spettri luminosi emessi quando passati attraverso un prisma. L'altro è che utilizzando questi spettri di luce i chimici sono in grado di determinare i livelli del guscio elettronico e i sottolivelli dell'atomo esaminando le lunghezze d'onda della luce prodotta da ciascun elemento.