激发态原子就是相对于基态原子来说的,简单来说就是电子跑到了更高能量的位置。比如说氢原子,基态时电子的能量是 -13.6eV,如果它被激发到第一激发态(也就是电子跑到第二层轨道),能量就会变成 -3.4eV。
为啥氢原子的能量是负的?这是因为我们把电子在无穷远处的能量设为零,而当电子被束缚在原子核周围时,它的能量是负的。根据库仑定律,电子和质子之间的引力会让电子的能量变得更低。具体公式就不展开了,总之算下来氢原子的总能量是 -13.6eV。
激发态原子可以通过多种方式形成。一种是化学反应,比如一个吸电子能力强的原子靠近一个容易失电子的原子,后者就会失去电子,导致电子跃迁到高能级。另一种是物理方法,比如用X射线照射,原子吸收能量后电子也会跃迁到高能级。还有就是原子核自发辐射,释放的能量传递给电子,让它们被激发。
不过,原子被激发后不会一直保持这个状态,最终会退激发,通常会放出X射线或其他形式的光。不同元素发出的光频率不一样,所以可以通过这些光来识别元素,这就是所谓的吸收谱和发光谱。
举个例子,白炽灯里加了钠的话,钠会在高温下不断被激发和电离。钠蒸汽跑到低温区时会退激发,发出黄色的光,这就是钠黄光。这样一来,灯泡在同样的功耗下会显得更亮
为啥氢原子的能量是负的?这是因为我们把电子在无穷远处的能量设为零,而当电子被束缚在原子核周围时,它的能量是负的。根据库仑定律,电子和质子之间的引力会让电子的能量变得更低。具体公式就不展开了,总之算下来氢原子的总能量是 -13.6eV。
激发态原子可以通过多种方式形成。一种是化学反应,比如一个吸电子能力强的原子靠近一个容易失电子的原子,后者就会失去电子,导致电子跃迁到高能级。另一种是物理方法,比如用X射线照射,原子吸收能量后电子也会跃迁到高能级。还有就是原子核自发辐射,释放的能量传递给电子,让它们被激发。
不过,原子被激发后不会一直保持这个状态,最终会退激发,通常会放出X射线或其他形式的光。不同元素发出的光频率不一样,所以可以通过这些光来识别元素,这就是所谓的吸收谱和发光谱。
举个例子,白炽灯里加了钠的话,钠会在高温下不断被激发和电离。钠蒸汽跑到低温区时会退激发,发出黄色的光,这就是钠黄光。这样一来,灯泡在同样的功耗下会显得更亮