激發(excitation)和電離勢(ionization potential)的區別
激發電勢和電離勢這兩個術語與移動電子所需的能量有關,但根據電子運動的目的地,它們之間存在差異。換句話說,在這兩種情況下,電子運動後的目的地是不同的。用這種方法可以識別出兩個電子的運動。電子可以移動到原子或分子中更高的能級,也可以從原子核中脫離並遠離原子。這兩個過程都需要一定數量的能量。電子不能移動,除非所需的能量沒有被吸收。激發勢和電離勢的關鍵區別在於激發勢是從一個能級躍遷到另一個能級所需的能量,而電離勢是從原子中除去電子所需的能量。
什麼是激發電位(excitation potential)?
Atoms have energy levels that are called orbits. Electr*** move around the nucleus in these orbits. Electr*** can’t choose arbitrary orbits; they are placed in certain orbits according to their energy levels and they are restricted to move or jump to another energy level unless they absorb the required amount of energy. Moving from one orbit to another after absorbing the required amount of energy is called excitation and the energy absorbed to move from one orbit to other is called excitation potential or excitation energy.
什麼是電離勢(ionization potential)?
電離是從價殼層中除去一個電子的過程。一般來說,電子通過強大的靜電力與原子核結合。因此,從原子中完全除去一個電子需要能量。這被定義為將一個電子從原子或分子移到無限遠的地方。這個過程所需的能量稱為“電離能”或“電離勢”。
換言之,這是電子束縛在原子核上的初始狀態和電子不再附著在原子核上的最終狀態之間的勢能差。
激發(excitation)和電離勢(ionization potential)的區別
激發和電離勢的定義
激發電位:
從一個激發態到另一個能級的能量叫做“從一個激發態到另一個能級的能量”。這通常是初始狀態和最終狀態之間的能量差。
注:電子在原子內部運動,但能級不同。
電離電位:
從原子中除去電子所需的能量稱為“電離勢”或“電離能”。這是電子與原子核結合,電子從原子中移除的兩種狀態之間的電位差。當電子處於無限遠的距離時,能量被認為是零。
注:電子從原子中被移除,當它被移除時,原子核就沒有吸引力了。
計算:
激發電位:
當一個電子從基態(n=1)躍遷到另一個(n=2)能級時,相應的能量稱為第一激發勢。
第一激發電勢=能量(n=2級)-能量(n=1級)=-3.4 ev–(-13.6 ev)=10.2 ev |
當一個電子從基態(n=1)躍遷到另一個(n=3)能級時,相應的能量稱為第二激發勢。
第二激發電勢=能量(n=3級)-能量(n=1級)=-1.5 ev–(-13.6 ev)=12.1 ev |
電離電位:
考慮從n=1能級移除一個電子。電離勢是將電子從n=1能級移到無窮大所需的能量。
電離勢=E無窮大-E(n=1電平)=0–(-13.6 ev)=13.6 ev |
在原子中,最鬆散束縛的電子首先被移除,電離勢隨著電離而逐漸增加。
Image Courtesy:
“Mean Excitation Potential” by HPaul – Own work. (Public Domain) via Wikimedia Comm***