激發(excitation)和吸收(absorption)的區別

激發和吸收的關鍵區別在於，激發是吸收光子並進入更高能級的過程，而吸收是將能量從光子轉移到某個物體的過程。

吸收和激發這兩個術語在量子力學、分析化學、相對論等許多領域都很有用。您需要對這些術語有很好的理解，才能正確地理解這些字段的內容。吸收和激發的概念也是光譜學和光譜學領域的基礎概念。

什麼是激發(excitation)？

激發是系統從低能態到高能態的轉移。因此，這個術語可以討論在基態下與原子核結合的電子。量子力學認為電子只能處於特定的能量狀態。此外，在這些靜止態之間找到一個電子的概率是零。因此，兩級之間的能量差是離散值。這意味著，一個電子可以吸收或發射出與靜止態之間的任何差異相對應的能量，但不能在兩者之間。

圖01：輻照激發

激發是吸收這種光子到更高能級的過程。激發的相反過程是發射一個光子，使其下降到較低的能級。如果入射光子的能量足夠大，電子將移動到一個非常大的能量狀態，從而將自己從原子中移除。我們稱之為“電離”。

什麼是吸收(absorption)？

吸收是一個術語，我們通常用來標識某個量成為另一個量的一部分。在化學中，我們主要用電磁波的意義上的吸收這個術語。電磁波的吸收是指光子的能量轉移到光子被吸收的系統中的過程。在吸收過程中，入射光子丟失。

讓我們以一個單電子束縛在原子核上的系統為例。例如，假設電子處於基態。如果光子與電子相撞，電子會根據光子的能量吸收光子。此外，如果光子的能量等於基態和其他態之間的能量差，則電子可以吸收光子。但是，如果光子的能量不等於一個能隙，光子就不會被吸收。由於光子的質量，光子具有初始動量。當光子被吸收時，它會引起電子的動量變化。吸收是吸收光譜和發射光譜的主要原理。