基態與激發態
基態和激發態是原子結構下討論的兩種原子態。基態和激發態的概念廣泛應用於天文學、量子力學、化學分析、光譜學甚至醫學科學等領域。對基態和激發態有一個清楚的認識是至關重要的,這樣才能在這方面取得優異的成績。本文將討論什麼是激發態和基態,它們的相似性,基態和激發態的應用,最後討論激發態和基態的區別。
基態
要了解基態,首先必須瞭解原子結構。最簡單的原子是氫原子。它由一個質子和一個圍繞原子核運行的電子組成。原子的經典模型是原子核和環繞原子核的電子。經典模型足以描述原子的基態和激發態,但需要一些量子力學的概念。量子力學系統的基態被稱為系統的基態。一維量子波的波函數是正弦波的一半。當系統處於絕對零度時,系統被稱為獲得了基態。
激發態
原子或任何其他系統的激發態也取決於系統的結構。為了理解這一點,讓我們更深入地瞭解原子結構。原子由原子核和圍繞它運轉的電子組成。與原子核的距離取決於電子的角速度。角速度依賴於電子的能量。這個系統的量子力學解釋告訴我們,電子不能僅僅以任何值作為能量。電子的能量是離散的。因此,電子不能與原子核保持任何距離。電子所處的距離函數也是離散的。當給一個電子能量時,光子的能量正好是系統當前能量和系統能獲得的更高能量之間的能隙,電子就會吸收光子。電子將進入更高的能量狀態。任何高於基態能量的能級都被稱為激發能級。在這些能級上運行的電子稱為激發電子。如上所述,電子的激發態不能取任意值。它只能取一定的量子力學值。
基態和激發態的區別是什麼?•基態是系統的最低能量狀態,而激發態是高於基態的任何能量狀態。•系統只有一個基態能量,但每個系統可能有許多可能的激發態。 |