สถานะตื่นเต้นของอะตอมคืออะไร

ในปี ค.ศ. 1905 J. Thomson ได้นำเสนอแบบจำลองโครงสร้างอะตอมรูปแบบแรกซึ่งเป็นรูปทรงกลมที่มีประจุบวกซึ่งอนุภาคประจุลบมีอิเล็กตรอนอยู่ ความเป็นกลางของอะตอมได้อธิบายความเท่าเทียมกันของค่าของทรงกลมและอิเล็กตรอนทั้งหมด

เพื่อแทนที่ทฤษฎีนี้ในปีพ. ศ. 2454 ได้มีการสร้างแบบจำลองของดาวเคราะห์ที่สร้างขึ้นโดย Rutherford: ในใจกลางดาวฤกษ์แกนซึ่งเป็นกลุ่มของอะตอมทั้งหมดโคจรรอบมันหมุนอิเล็กตรอนของดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตามในอนาคตผลการทดลองได้สอบถามถึงความถูกต้องของแบบจำลองนี้ ตัวอย่างเช่นจากสูตรของ Rutherford ที่ความเร็วของอิเล็กตรอนและรัศมีของพวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างต่อเนื่อง ในกรณีนี้จะสังเกตเห็นรังสีอย่างต่อเนื่องตลอดสเปกตรัม อย่างไรก็ตามผลการทดลองแสดงให้เห็นถึงสเปกตรัมเชิงเส้นของอะตอม นอกจากนี้ยังมีข้อขัดแย้งอื่น ๆ ต่อมา N. Bohr ได้เสนอแบบจําลองควอนตัมของ โครงสร้างของอะตอม มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องสังเกตพื้นดินและความตื่นเต้นของอะตอม ลักษณะนี้ช่วยในการอธิบายถึงความสามารถของธาตุ

สถานะความตื่นเต้นของอะตอมเป็นระยะกลางระหว่างรัฐที่มีระดับพลังงานเป็นศูนย์และเกินขอบเขต มันไม่เสถียรมากดังนั้นมันจึงเป็นช่วงเวลาที่สั้นมาก - ระยะเวลาคือหนึ่งในล้านของวินาที สถานะที่ตื่นเต้นของอะตอมเกิดขึ้นเมื่อมีการสื่อสารพลังงานเพิ่มเติมกับมัน ตัวอย่างเช่นแหล่งที่มาของมันอาจเป็นอุณหภูมิการทำงานและ สนามแม่เหล็กไฟฟ้า

ในรูปแบบง่ายทฤษฎีคลาสสิกของโครงสร้างอะตอมยืนยันว่าอนุภาคที่ไม่สามารถแยกประจุไฟฟ้าอิเล็กตรอนหมุนรอบนิวเคลียสในระยะทางหนึ่งไปตามวงโคจรวงกลม แต่ละวงโคจรไม่ได้เป็นเส้นที่อาจดูเหมือน แต่เป็น "เมฆ" พลังงานที่มีอิเล็กตรอนหลายตัว นอกจากนี้แต่ละอิเล็กตรอนมีการหมุนของตัวเอง (หมุนรอบแกน) รัศมีของวงโคจรของอิเล็กตรอนใด ๆ ขึ้นอยู่กับระดับพลังงานของมันดังนั้นในกรณีที่ไม่มีอิทธิพลภายนอกโครงสร้างภายในมีเสถียรภาพเพียงพอ การละเมิดของมัน - สถานะตื่นเต้นของอะตอม - เกิดขึ้นเมื่อมีการสื่อสารพลังงานภายนอก ดังนั้นในช่วงโคจรรอบสุดท้ายที่แรงปฏิสัมพันธ์กับนิวเคลียสมีขนาดเล็กการหมุนของอิเล็กตรอนแบบคู่ ๆ จะผุและการเปลี่ยนไปใช้เซลล์ที่ไม่อยู่อาศัย กล่าวอีกนัยหนึ่งตาม กฎหมายว่าด้วยการอนุรักษ์พลังงานการ เปลี่ยนอิเล็กตรอนให้ อยู่ในระดับพลังงานที่ สูงขึ้นมาพร้อมกับการดูดกลืนควอนตัม

ลองพิจารณาสถานะตื่นเต้นของอะตอมในตัวอย่างของอะตอมอะตอม (As) ความสามารถของมันคือสาม ที่น่าสนใจค่านี้ใช้ได้เฉพาะกับกรณีที่องค์ประกอบอยู่ในสถานะอิสระ เนื่องจากความจุถูกกำหนดโดยจำนวนของการหมุนที่ไม่ได้รับการปั่นเมื่ออะตอมได้รับพลังงานภายนอกในพื้นที่ของวงโคจรสุดท้ายการจับคู่จะสังเกตเห็นได้จากการเปลี่ยนอนุภาคให้เป็นเซลล์อิสระ เป็นผลให้วงโคจรเปลี่ยนแปลง เนื่องจากพลังงาน sublevels เพียงเปลี่ยนสถานที่เปลี่ยนกลับ (recombination) กับสถานะพื้นของอะตอมจะมาพร้อมกับปล่อยของเทียบเท่าของพลังงานที่ดูดซึมในรูปแบบของ quanta กลับไปที่ตัวอย่างกับสารหนู: เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงจำนวนสปินที่ไม่ได้รับการปั่นในสถานะที่ตื่นเต้นแล้วความถูกต้องของธาตุจะเท่ากับห้า

ตามลำดับทุกข้อดังกล่าวมีดังต่อไปนี้: เมื่อพลังงานภายนอกถูกส่งมาจากภายนอกโดยอะตอมอิเล็กตรอนภายนอกจะเคลื่อนที่ห่างจากนิวเคลียสมากขึ้น (รัศมีของวงโคจรเพิ่มขึ้น) อย่างไรก็ตามเนื่องจากโปรตอนยังคงอยู่ในนิวเคลียสค่าทั้งหมดของ พลังงานภายในของ อะตอมจะใหญ่ขึ้น ในกรณีที่ไม่มีแหล่งพลังงานภายนอกอย่างต่อเนื่องอิเล็กตรอนจะกลับสู่วงโคจรของมันอย่างรวดเร็ว ในกรณีนี้ส่วนเกินของพลังงานจะถูกปล่อยออกมาในรูปแบบของรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า