激發態原子就是相對于基態原子來說的,簡單來說就是電子跑到了更高能量的位置。比如說氫原子,基態時電子的能量是 -13.6eV,如果它被激發到第一激發態(也就是電子跑到第二層軌道),能量就會變成 -3.4eV。
為啥氫原子的能量是負的?這是因為我們把電子在無窮遠處的能量設為零,而當電子被束縛在原子核周圍時,它的能量是負的。根據庫侖定律,電子和質子之間的引力會讓電子的能量變得更低。具體公式就不展開了,總之算下來氫原子的總能量是 -13.6eV。
激發態原子可以通過多種方式形成。一種是化學反應,比如一個吸電子能力強的原子靠近一個容易失電子的原子,后者就會失去電子,導致電子躍遷到高能級。另一種是物理方法,比如用X射線照射,原子吸收能量后電子也會躍遷到高能級。還有就是原子核自發輻射,釋放的能量傳遞給電子,讓它們被激發。
不過,原子被激發后不會一直保持這個狀態,最終會退激發,通常會放出X射線或其他形式的光。不同元素發出的光頻率不一樣,所以可以通過這些光來識別元素,這就是所謂的吸收譜和發光譜。
舉個例子,白熾燈里加了鈉的話,鈉會在高溫下不斷被激發和電離。鈉蒸汽跑到低溫區時會退激發,發出黃色的光,這就是鈉黃光。這樣一來,燈泡在同樣的功耗下會顯得更亮
為啥氫原子的能量是負的?這是因為我們把電子在無窮遠處的能量設為零,而當電子被束縛在原子核周圍時,它的能量是負的。根據庫侖定律,電子和質子之間的引力會讓電子的能量變得更低。具體公式就不展開了,總之算下來氫原子的總能量是 -13.6eV。
激發態原子可以通過多種方式形成。一種是化學反應,比如一個吸電子能力強的原子靠近一個容易失電子的原子,后者就會失去電子,導致電子躍遷到高能級。另一種是物理方法,比如用X射線照射,原子吸收能量后電子也會躍遷到高能級。還有就是原子核自發輻射,釋放的能量傳遞給電子,讓它們被激發。
不過,原子被激發后不會一直保持這個狀態,最終會退激發,通常會放出X射線或其他形式的光。不同元素發出的光頻率不一樣,所以可以通過這些光來識別元素,這就是所謂的吸收譜和發光譜。
舉個例子,白熾燈里加了鈉的話,鈉會在高溫下不斷被激發和電離。鈉蒸汽跑到低溫區時會退激發,發出黃色的光,這就是鈉黃光。這樣一來,燈泡在同樣的功耗下會顯得更亮