Elektroni ir negatīvi lādētas atoma daļiņas. Elektroni apņem kodolu, kurā ir protoni un neitroni, dažādos attālumos, kurus sauc par čaulām. Katram elementam ir noteikts skaits elektronu un apvalku. Noteiktos apstākļos elektrons var pārvietoties no viena apvalka uz otru vai pat tikt izstumts no elementa. Ir divi veidi, kā elektronu var pietiekami uzbudināt, lai pārietu uz augstāku apvalku un augstākas enerģijas stāvokli.
Fotonu absorbcija
Elementa elektrons var absorbēt gaismas fotonu, lai nonāktu augstākas enerģijas stāvoklī. Tomēr fotona viļņa garumam jābūt noteiktam viļņa garumam no katra atoma. Katrs atoms, ievietojot spektroskopā, rada dažādas krāsu kombinācijas. Elementi pieņem un izstaro tikai noteiktu viļņu garumu. Ja viļņa garumam ir pārāk daudz vai pārāk maz enerģijas elementam, tas netiks pieņemts. Kad elektrons ir ierosinātā stāvoklī, lai tas nonāktu zemākajā stāvoklī, tas izstaro tādas pašas krāsas frekvences fotonu, lai atbrīvotu enerģiju.
Sadursmes
Kad elementi saduras, elektronus var pārnest no zemiem enerģijas stāvokļiem uz augstākiem stāvokļiem. Tas notiek tāpēc, ka daļa kinētiskās enerģijas starp diviem sadursmē esošajiem atomiem tiek pārnesta uz elektronu. Ļoti ātrās sadursmēs elektrons var tikt atbrīvots no vecāka atoma. To sauc par sadursmes jonizāciju. Tad elektronu spēj absorbēt citi atomi. Jonu saites, kas veidojas, kad elektroni tiek pārvietoti no viena elementa uz otru, notiek modē.
Sadursmju mainīgie
Ne visas sadursmes izraisīs elektronu ierosmi. Kinētiskajai enerģijai jeb kustības enerģijai jāspēj pārvarēt noteiktu slieksni, lai ierosinātu elektronu. Temperatūra ir veids, kā nodrošināt vairāk enerģijas un vairāk sadursmju, lai uzbudinātu atomus. Zemā temperatūrā elementi pārvietojas lēni un nesatur pietiekami daudz enerģijas, lai ierosinātu elektronus vai izraisītu ķīmiskas reakcijas. Augstāka temperatūra atomai piešķir vairāk enerģijas un palielina atoma kinētisko enerģiju un no tā izrietošās sadursmes.
Svarīgums
No ierosinātā stāvoklī esošajiem elektroniem tiek noteikti divi svarīgi fakti. Viens no tiem ir tas, ka materiālu ķīmisko sastāvu var noteikt, pārbaudot gaismas spektrus, kas izdalās, izejot caur prizmu. Otrs ir tas, ka, izmantojot šo gaismas spektru, ķīmiķi spēj noteikt elektronu apvalka līmeņus un atoma apakšlīmeņus, pārbaudot katra elementa radītās gaismas viļņu garumus.