Różnica między stanem podstawowym a stanem wzbudzonym

Stan podstawowy a stan podekscytowany

Stan podstawowy i stan wzbudzony to dwa stany atomów omówione w strukturze atomowej. Pojęcia stanu podstawowego i wyjściowego są stosowane w takich dziedzinach jak astronomia, mechanika kwantowa, analiza chemiczna, spektroskopia, a nawet nauki medyczne. Niezbędne jest jasne zrozumienie stanu podstawowego i stanu wzbudzonego, aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach. W tym artykule omówimy stan wzbudzony i stan podstawowy, ich podobieństwa, zastosowania stanu podstawowego i stanu wzbudzonego, a także różnicę między stanem wzbudzonym a stanem podstawowym.

Stan podstawowy

Aby zrozumieć stan podstawowy, trzeba 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 ścieżkach kołowych. Model klasyczny jest wystarczająco kompletny, aby opisać stan podstawowy i stan wzbudzony atomów, ale wymagane są pewne koncepcje mechaniki kwantowej. Stan podstawowy układu kwantowo-mechanicznego jest znany jako stan podstawowy układu. Funkcja falowa jednowymiarowej fali kwantowej ma połowę długości fali sinusoidalnej. Mówi się, że system osiągnął stan podstawowy, gdy jest on na poziomie absolutnego zera.

Stan podniecenia

Stan wzbudzony atomu lub dowolnego innego układu jest również oparty na strukturze układu. Przyjrzyjmy się bliżej strukturze atomowej, aby to zrozumieć. Atom składa się z jądra i elektronów krążących wokół niego. Odległość od jądra zależy od prędkości kątowej elektronu. Prędkość kątowa zależy od energii elektronu. Kwantowa mechaniczna interpretacja tego układu mówi, że elektron nie może po prostu przyjąć żadnej wartości jako energii. Ilość energii, jaką może posiadać 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 układu a wyższą energią, którą system może uzyskać, elektron absorbuje foton. Ten elektron przejdzie w stan wyższej energii. Każdy poziom energii wyższy niż energia stanu podstawowego nazywany jest poziomem wzbudzonym. Elektrony krążące na takich poziomach są znane jako elektrony wzbudzone. Jak wspomniano powyżej, stan wzbudzony elektronu nie może przyjąć żadnej arbitralnej wartości. Może przyjmować tylko pewne wartości mechaniki kwantowej.