Atomaj Energienevaj Niveloj

Atomoj estas la konstrublokoj de ĉiuj materialoj en ekzisto. En tiuj atomoj, estas centra parto nomata kerno (N en Figuro 1), kiu konsistas el protonoj kaj neutronoj, ĉirkaŭ kiuj turnas la partikloj nomataj elektronoj. Sekve, notinde, ke ne ĉiuj elektronoj, kiuj konstituas la konsideratan materion, turnas laŭ la sama vojo. Tamen, tio ne signifas, ke iliaj revoluaj vojoj povas esti hazardaj. Tio estas, ĉiu elektrono de aparta atomo havas sian propran dediĉitan vojon, nomatan orbito, laŭ kiu ĝi cirkulas ĉirkaŭ la centra kerno. Estas tiuj orbitoj, kiuj estas referitaj kiel energiniveloj de atomo.

Tio estas, ĉar ĉiu el ili posedas dediĉitan kvanton da energio, kiu esprimiĝas per integrala oblo de la ekvacio
Kie h estas la konstanto de Planck kaj υ estas la frekvenco.

Figuro 2 montras la finhavan energion posedatan de malsamaj energiestadoj (kaj do ĉiuj elektronoj prezentaj en ili) en elektronvoltoj (eV). El la figuro, oni povas vidi, ke la energio de la elektronoj pligrandiĝas, kiam oni moviĝas for de la centro de la atomo. Ekzemple, elektrono en la unua energiestado (E1) havas energion de -13,6 eV, tiu en la dua (E2) posedas energion de -3,4 eV ktp. Daŭrigante tiel, oni povas atingi nivelon, ĉe kiu la energio iĝas 0 eV, do la energienivelon E∞.

Nun supozu, ke ni donas eksternan energion (kiu povas esti en iu ajn maniero inkluzive de lumo) al la materialo. Tiu donita energio estos absorbita de la elektronoj prezentaj en la atomoj, kiuj konstituas la materialon. Tamen, la elektronoj ne estas lasitaj absorbi iun ajn kvanton de energio, kiun ili deziras. Tio estas, ĉar, se elektrono absorbas iun energion, tiam sia neta energio ŝanĝiĝas. Tio, enturno, signifas, ke la elektrono ne povas plu resti en sia originala energienivel. Ekzemple, elektrono en la energiestado E1 absorbas 4 eV da energio. Fariĝante tiel, la neta energio de la elektrono pligrandiĝus al
pro tio, ĝi ne povas plu resti en la energienivel E1, kiu havas sian energion kiel -13,6 eV. Krome, ĝi ne povas vidi alian nivelon, kiu havas energion ekvivalentan al tio, kion ĝi havas. Tio igas ĝin perdi sian vojon!

Aliflanke, se tiu elektrono absorbas energion de 10,2 eV, tiam ĝia pligrandigita energio estus

Tio estas nenio alia ol la energio posedata de la nivelo E2, kio signifas, ke la elektrono, kiu antaŭe estis en E1, nun estas en la energienivel E2. Alivorte, ni diras, ke tiu elektrono faris transiron de la nivelo E1 al la nivelo E2, kio, enturno, igas ekscititan atomon. Tamen, la elektrono ne povas resti en tiu instabila stato por longe. Baldaŭ ĝi revenos al sia originala stato, farante transiron de la nivelo E2 al la nivelo E1. Sed grava punkto, kiu devas esti notinda, estas la fakto, ke dum farado de tio, la elektrono emitas energion de 10,2 eV (kiu estas la sama kiel la absorbita) en formo de elektromagnetaj ondoj.

El la diskuto prezentita, estas evidente, ke la elektronoj estas permesitaj absorbi (aŭ ekvivalente emiti) nur kvantigitajn kvantojn de energio. La kvanto de tiu energio estas nenio alia ol la diferenco en la energioj de la niveloj, inter kiuj okazas la transiro. Sekve, el Figuro 2, oni vidas, ke tiu diferenco inter la energiestadoj daŭre malpligrandiĝas, kiam oni moviĝas for de E1, tio estas...

Tio signifas, ke la elektronoj en la plej eksteraj skaloj bezonas pli malgrandan kvanton de energio por eksciĝi, ol tiuj prezentaj en la plej internaj skaloj. Tio estas laŭ la bone konata fakto, ke la elektronoj prezentaj proksime de la kerno estas forte kunligitaj al la atomoj pli ol tiuj, kiuj estas prezentaj for de ĝi.
Ankoraŭ ke ni klarigis la procezon de eksciigo, la sama modo de argumento validas ankaŭ por la kazo de liberigo. Tio estas, ĉar, ni povas supozi, ke la elektrono, kiam ĝi eksciigas al la energienivel kun energio de 0 eV (E∞), ĝi komplete liberiĝos de la atraktenda forto de la kernon de la atomo. Estas tiuj liberaj elektronoj, kiuj kontribuas al la konduktado en la kazo de materialoj kiel metaloj.

Deklaro: Respektu la originalon, bonajn artikolojn valoras dividadi, se estas ŝtupro bonvolu kontaktu por forigi.