Trạng thái phấn khích là gì?

Trong vật lý, một hệ thống được cho là ở trạng thái kích thích nếu nó ở mức năng lượng cao hơn mức năng lượng cơ bản của nó, hoặc trạng thái cơ bản.Hệ thống của người Viking có thể là một nguyên tử, phân tử, ion hoặc hạt khác.Khi hệ thống hấp thụ năng lượng, nó sẽ chuyển sang trạng thái kích thích và khi nó phát ra năng lượng, nó sẽ trở lại trạng thái cơ bản.Các electron trong một nguyên tử, ví dụ, tồn tại ở trạng thái cơ bản của chúng cho đến khi chúng hấp thụ năng lượng khiến chúng nhảy lên một quỹ đạo năng lượng cao hơn.Khi điều này xảy ra, điện tử sau đó sẽ được cho là ở trạng thái kích thích.Chúng bao quanh hạt nhân trong một số quỹ đạo nguyên tử, mỗi quỹ đạo tương ứng với mức năng lượng riêng biệt.Mỗi quỹ đạo xung quanh nhân nguyên tử, được khái niệm hóa như một lớp vỏ electron, chỉ có thể chứa một số lượng electron nhất định.Các mức năng lượng thấp nhất có xu hướng được lấp đầy trước tiên.Khi một lớp vỏ nhất định được lấp đầy, trạng thái năng lượng cao hơn sẽ bắt đầu được điền. Có thể một electron có thể nhảy lên mức năng lượng cao hơn trước khi mức đó được điền, nhưng điều này đòi hỏi năng lượng từ bên ngoài hệ thống.Năng lượng này có thể đến dưới dạng photon, đơn vị cơ bản của ánh sáng và các bức xạ điện từ khác.Khi một photon tấn công nguyên tử, năng lượng đẩy electron vào mức năng lượng cao hơn.

electron đòi hỏi nhiều năng lượng hơn để tăng từ mức năng lượng thứ nhất sang mức thứ hai so với thứ hai đến thứ ba.Điều này là do lực hấp dẫn của hạt nhân điện trường mạnh nhất gần với hạt nhân và giảm theo khoảng cách.Các electron ở rìa của điện trường, cách xa hạt nhân, có thể bị kích thích đến mức phá vỡ hoàn toàn nguyên tử.Khi điều này xảy ra, nguyên tử sẽ mất đơn vị điện tích âm và bị ion hóa mdash;Nói cách khác, nó không còn được tính trung tính, mà thay vào đó trở thành một ion tích điện dương. Trạng thái kích thích thường ngắn gọn.Sau khi nhảy lên mức năng lượng cao hơn, một electron thường sẽ phát ra một photon hoặc phonon mdash;một đơn vị ánh sáng hoặc nhiệt mdash;để trở về trạng thái cơ bản của nó.Điều này có thể xảy ra một cách tự nhiên, thông qua phát xạ tự phát, hoặc nhân tạo, thông qua phát xạ được kích thích.Trong những trường hợp hiếm hoi, trạng thái kích thích được bảo tồn lâu hơn trong một nguyên tử, sửa đổi các tính chất hóa học của nó. Nhiều thiết bị sản xuất ánh sáng được thiết kế để kích thích các electron để tạo ra các photon thông qua phát xạ tự phát hoặc kích thích.Laser, ví dụ, hoạt động thông qua phát xạ kích thích.Ống huỳnh quang và ống tia catốt sử dụng phát xạ tự phát để tạo ra ánh sáng.