Atomin energiatasot

Aivot muodostavat kaikkien olemassa olevien materiaalien rakennuspalikat. Nämä aivot sisältävät keskiosan, ytimen (N kuvassa 1), joka koostuu protonista ja neutronista, joiden ympärillä kiertävät sähkönotit. Seuraavaksi on huomattava, että kaikki sähkönotit, jotka muodostavat tarkasteltavan aineen, eivät kierre vasta samaa polkua. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että heidän kiertojensa polut voisivat olla satunnaisia. Toisin sanoen, jokaisella tietyssä aivossa olevalla sähkönotilla on oma omistettu polku, jota kutsutaan orbiitaksi, jota se kiertää keskustaytimen ympäri. Nämä orbiitat ovat ne, joita viitataan aiven energiatasoina.

Tämä johtuu siitä, että kukin niistä omaa omistettua määrää energiaa, joka ilmaistaan kokonaislukujen monikertana yhtälöllä
Missä h on Planckin vakio ja υ on taajuus.

Kuva 2 näyttää eri energiatilojen (ja siten niissä olevien kaikkien sähkönottien) omistaman äärellisen energian elektronivolteissa (eV). Kuvasta voidaan nähdä, että sähkönotien energia kasvaa, kun liikutaan pois aiven keskustasta. Esimerkiksi, sähkönotti ensimmäisessä energiatilassa (E1) omaa -13,6 eV:n energian, toisessa (E2) sen energia on -3,4 eV ja niin edelleen. Jatkamalla näin, saattaa päästä tasolle, jolla energia on 0 eV eli energiataso E∞.

Oletetaan nyt, että tarjoamme ulkopuolista energiaa (voi olla miten tahansa, mukaan lukien valoa) materiaalille. Tämä tarjottu energia absorboituu aivoissa olevien sähkönottien toimesta. Sähkönotit eivät kuitenkaan voi absortoida haluamaansa määrää energiaa. Tämä johtuu siitä, että jos sähkönotti absortoi jotain energiaa, sen nettoenergia muuttuu. Tämä puolestaan tarkoittaa, että sähkönotti ei enää voi pysyä alkuperäisessä energiatasossaan. Esimerkiksi, jos sähkönotti energiatilassa E1 absortoi 4 eV energiaa, sen nettoenergia kasvaisi
mikä tarkoittaa, että se ei enää voi pysyä energiatasossa E1, jolla on sen energia -13,6 eV. Lisäksi se ei voi nähdä muuta tasoa, jolla olisi samankaltainen energia kuin sillä. Tämä tekee siitä hävinneen polun!

Toisaalta, jos tämä sähkönotti absortoi 10,2 eV energiaa, sen kasvanut energia olisi

Tämä on sama kuin energiatason E2 omaama energia, mikä tarkoittaa, että sähkönotti, joka oli aiemmin energiatilassa E1, on nyt energiatilassa E2. Toisin sanoen, sanomme, että tämä sähkönotti on tehnyt siirtymän energiatasosta E1 energiatasoon E2, mikä puolestaan johtaa innoittuneeseen aivoon. Sähkönotti ei kuitenkaan voi pysyä tässä epästabiilissa tilassa kauan. Se palaa pian alkuperäiseen tilaansa siirtymällä energiatasolta E2 energiatasoon E1. Mutta tärkeä huomio tässä on se, että tekemässään tämä sähkönotti sijoittaa 10,2 eV:n (joka on sama kuin absortoitu) energiaa elektromagneettisten aaltojen muodossa.

Esitetystä keskustelusta on ilmeistä, että sähkönotit saavat absortoida (tai vastaavasti sijoittaa) vain kvanttien määrän energiaa. Tämän energian määrä on energiatilojen välisen erotuksen energia. Lisäksi kuvasta 2 nähdään, että tämä ero energiatiloissa vähenee, kun liikutaan pois E1:stä eli …

Tämä tarkoittaa, että ulkoisten kerrosten sähkönotit tarvitsevat vähemmän energiaa innostua kuin sisäisten kerrosten sähkönotit. Tämä on yhdenmukaista tunnetun fakton kanssa, että ytimen lähellä olevat sähkönotit ovat vahvasti sidoksissa aiveihin kuin ne, jotka ovat kauempana siitä.
Vaikka olemme selittäneet innostumisprosessin, sama argumentointitapa pätee myös vapautumisen tapauksessa. Tämä johtuu siitä, että voimme olettaa, että sähkönotti, kun se innostuu energiatasolle, jolla on 0 eV energiaa (E∞), se olisi täysin vapautettuna aiven ytimen vetovoiman vaikutuksesta. Nämä vapautuneet sähkönotit osallistuvat johtavuuteen metallisissa materiaaleissa.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jaettava, jos on loukkausta, ole yhteydessä poistaaksesi.