Stan podstawowy a stan wzbudzony
Stan podstawowy i stan wzbudzony to dwa stany atomów omawiane w ramach struktury atomowej. Pojęcia stanu podstawowego i stanu wyjściowego są używane w takich dziedzinach jak astronomia, mechanika kwantowa, analiza chemiczna, spektroskopia, a nawet nauki medyczne. Aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, niezbędne jest jasne zrozumienie, czym jest stan podstawowy i stan wzbudzony. W tym artykule omówimy czym jest stan wzbudzony i stan podstawowy, ich podobieństwa, zastosowania stanu podstawowego i wzbudzonego, a na koniec omówimy różnicę między stanem wzbudzonym a podstawowym.
Stan podstawowy
Aby zrozumieć stan podstawowy, należy najpierw zrozumieć strukturę atomową. Najprostszym z atomów jest atom wodoru. Składa się z pojedynczego protonu jako jądra i pojedynczego elektronu krążącego wokół jądra. Klasycznym modelem atomu jest jądro i elektrony krążące wokół niego po torach kołowych. Model klasyczny jest wystarczająco kompletny, aby opisać stan podstawowy i stan wzbudzony atomów, ale wymagane są pewne koncepcje mechaniki kwantowej. Stan podstawowy układu mechaniki kwantowej jest znany jako stan podstawowy układu. Funkcja falowa jednowymiarowej fali kwantowej to połowa długości fali sinusoidalnej. Mówi się, że system osiągnął swój stan podstawowy, gdy system jest w stanie zera absolutnego.
Stan podekscytowany
Podekscytowany stan atomu lub innego systemu jest również oparty na strukturze systemu. Przyjrzyjmy się bliżej strukturze atomowej, aby to zrozumieć. Atom składa się z jądra i krążących wokół niego elektronów. Odległość od jądra zależy od prędkości kątowej elektronu. Prędkość kątowa zależy od energii elektronu. Interpretacja mechaniki kwantowej tego układu mówi, że elektron nie może po prostu przyjąć żadnej wartości jako energia. Ilość energii jaką może mieć elektron jest dyskretna. Dlatego elektron nie może znajdować się w żadnej odległości od jądra. Funkcja odległości, w której znajduje się elektron, jest również dyskretna. Kiedy elektron otrzymuje energię, tak że energia fotonu jest dokładnie przerwą energetyczną między bieżącą energią systemu a wyższą energią, jaką system może uzyskać, elektron pochłonie foton. Ten elektron przejdzie do stanu wyższej energii. Każdy poziom energii wyższy niż energia stanu podstawowego jest znany jako poziomy wzbudzone. Elektrony krążące na takich poziomach nazywane są elektronami wzbudzonymi. Jak wspomniano powyżej, stan wzbudzony elektronu nie może przyjmować dowolnej wartości. Może przyjmować tylko określone wartości mechaniki kwantowej.
Jaka jest różnica między stanem podstawowym a wzbudzonym?
• Stan podstawowy to najniższy stan energetyczny układu, podczas gdy stan wzbudzony to dowolny stan energetyczny wyższy niż stan podstawowy.
• Dla systemu istnieje tylko jedna energia stanu podstawowego, ale może istnieć wiele możliwych stanów wzbudzonych na system.
