激发(excitation)和吸收(absorption)的区别

激发和吸收的关键区别在于，激发是吸收光子并进入更高能级的过程，而吸收是将能量从光子转移到某个物体的过程。

吸收和激发这两个术语在量子力学、分析化学、相对论等许多领域都很有用。您需要对这些术语有很好的理解，才能正确地理解这些字段的内容。吸收和激发的概念也是光谱学和光谱学领域的基础概念。

什么是激发(excitation)？

激发是系统从低能态到高能态的转移。因此，这个术语可以讨论在基态下与原子核结合的电子。量子力学认为电子只能处于特定的能量状态。此外，在这些静止态之间找到一个电子的概率是零。因此，两级之间的能量差是离散值。这意味着，一个电子可以吸收或发射出与静止态之间的任何差异相对应的能量，但不能在两者之间。

图01：辐照激发

激发是吸收这种光子到更高能级的过程。激发的相反过程是发射一个光子，使其下降到较低的能级。如果入射光子的能量足够大，电子将移动到一个非常大的能量状态，从而将自己从原子中移除。我们称之为“电离”。

什么是吸收(absorption)？

吸收是一个术语，我们通常用来标识某个量成为另一个量的一部分。在化学中，我们主要用电磁波的意义上的吸收这个术语。电磁波的吸收是指光子的能量转移到光子被吸收的系统中的过程。在吸收过程中，入射光子丢失。

让我们以一个单电子束缚在原子核上的系统为例。例如，假设电子处于基态。如果光子与电子相撞，电子会根据光子的能量吸收光子。此外，如果光子的能量等于基态和其他态之间的能量差，则电子可以吸收光子。但是，如果光子的能量不等于一个能隙，光子就不会被吸收。由于光子的质量，光子具有初始动量。当光子被吸收时，它会引起电子的动量变化。吸收是吸收光谱和发射光谱的主要原理。