電子は、原子の負に帯電した粒子です。 電子は、陽子と中性子を含む原子核を、殻と呼ばれるさまざまな距離で周回します。 各要素には、特定の数の電子とシェルがあります。 特定の状況下では、電子が1つのシェルから別のシェルに移動したり、要素から放出されたりする場合があります。 電子がより高い殻とより高いエネルギー状態に移動するのに十分に励起されることができる2つの方法があります。
光子の吸収
元素の電子は光子を吸収して、より高いエネルギー状態に入ることができます。 ただし、光子の波長は、各原子からの特定の波長でなければなりません。 分光器に配置された各原子は、色の異なる組み合わせを生成します。 これらの要素は、特定の波長の光のみを受け入れて放出します。 波長のエネルギーが要素に対して多すぎるか少なすぎる場合、それは受け入れられません。 電子が励起状態になると、電子がより低い状態になるために、同じ色の周波数の光子を放出してエネルギーを放出します。
衝突
要素が衝突すると、電子はエネルギーの低い状態から高い状態に移行する可能性があります。 これは、衝突する2つの原子間の運動エネルギーの一部が電子に伝達されるために発生します。 非常に速い衝突では、電子がその親原子からノックアウトされる可能性があります。 これはコリジョンイオン化と呼ばれます。 その後、電子は他の原子に吸収されることができます。 電子がある要素から別の要素に移動するときに形成されるイオン結合は、この方法で発生します。
衝突変数
すべての衝突が電子の励起をもたらすわけではありません。 運動エネルギー、または運動エネルギーは、電子を励起するために特定のしきい値を超えることができなければなりません。 温度は、原子を励起するためにより多くのエネルギーとより多くの衝突を提供する方法です。 低温では、元素はゆっくりと移動し、電子を励起したり化学反応を引き起こしたりするのに十分なエネルギーを含んでいません。 温度が高くなると、原子により多くのエネルギーが与えられ、原子の運動エネルギーが増加し、衝突が発生します。
重要性
2つの重要な事実は、励起状態の電子から決定されます。 1つは、プリズムを通過したときに放出される光スペクトルを調べることで、材料の化学組成を決定できることです。 もう1つは、この光スペクトルを使用して、化学者が各元素によって生成される光の波長を調べることにより、原子の電子殻レベルとサブレベルを決定できることです。