Mga Antas ng Atomikong Enerhiya

Mga Atomo ang mga pundamental na bloke ng lahat ng materyales na umiiral. Sa mga atomo, may sentral na bahagi na tinatawag na nucleus (N sa Figure 1) na binubuo ng mga proton at neutron, kung saan ang mga partikulong tinatawag na elektron ay sumasalakay. Kailangang tandaan na hindi lahat ng mga elektron na bumubuo sa isinasaalang-alang na materyal ay sumasalakay sa parehong ruta. Gayunpaman, ito ay hindi nangangahulugan na ang kanilang mga salakay na ruta ay maaaring random. Ibig sabihin, bawat elektron ng isang tiyak na atomo ay may sarili nitong dedikadong ruta, na tinatawag na orbit, kung saan ito sumasalakay palibot ng sentral na nucleus. Ito ang mga orbit na tinutukoy bilang mga lebel ng enerhiya ng isang atomo.

Ito ay dahil sa bawat isa sa kanila ay mayroong dedikadong halaga ng enerhiya na ipinapahayag sa termino ng integral multiple ng equation
Kung saan h ang Planck’s constant at υ ang frequency.

Ipinaliwanag ng Figure 2 ang limitadong enerhiya na pinagsamantalahan ng iba't ibang estado ng enerhiya (at sa pamamagitan nito ang lahat ng mga elektron na naroroon) sa electron volts (eV). Mula sa figure, makikita na ang enerhiya ng mga elektron ay lumalaki habang lumalayo ito mula sa gitna ng atomo. Halimbawa, ang isang elektron sa unang estado ng enerhiya (E1) ay may enerhiya ng -13.6 eV, ang nasa pangalawa (E2) ay may enerhiya ng -3.4 eV, atbp. Patuloy na ganoon, maaaring maabot ang isang antas kung saan ang enerhiya ay naging 0 eV i.e. ang lebel ng enerhiya E∞.

Ngayon, asumusyon na kami ay nagbibigay ng panlabas na enerhiya (maaaring sa anumang paraan kasama ang liwanag) sa materyal. Ang enerhiyang ibinigay ay sasangkot ng mga elektron na naroroon sa mga atomo na bumubuo sa materyal. Gayunpaman, hindi sila pinapayagan na sangkotin anumang halaga ng enerhiya na gusto nila. Ito ay dahil, kapag ang isang elektron ay sangkot ng enerhiya, ang neto ng enerhiya nito ay magbabago. Ito naman ay nangangahulugan na ang elektron ay hindi na maaaring manatili sa orihinal na lebel ng enerhiya nito. Halimbawa, ang isang elektron sa estado ng enerhiya E1 ay sangkot ng 4 eV ng enerhiya. Sa paggawa nito, ang neto ng enerhiya ng elektron ay lalaki hanggang
dahil dito, hindi na ito maaaring manatili sa lebel ng enerhiya E1 na may enerhiya na -13.6 eV. Bukod dito, hindi ito makakakita ng anumang iba pang lebel na may enerhiyang katumbas ng kanyang enerhiya. Ito ang nagpapahirap sa kanya!

Sa kabilang banda, kung ang elektron na ito ay sangkot ng 10.2 eV ng enerhiya, ang lalong taas na enerhiya nito ay magiging

Ito ay wala iba kundi ang enerhiyang pinagsamantalahan ng lebel E2, na nangangahulugan na ang elektron na dating nasa E1 ay nasa lebel ng enerhiya E2. Sa ibang salita, sinasabi natin na ang elektron na ito ay gumawa ng transisyon mula sa lebel E1 patungo sa lebel E2 na siyang nagpapataas ng enerhiya ng atomo. Gayunpaman, hindi maaari ang elektron na ito na manatili sa ganitong hindi matatag na estado ng mahaba. Ito ay babalik sa orihinal na estado nito sa pamamagitan ng paggawa ng transisyon mula sa lebel E2 patungo sa lebel E1. Ngunit ang mahalagang punto na dapat tandaan dito ay ang kanyang paglabas ng enerhiyang 10.2 eV (na katumbas ng inabsorb) sa anyo ng electromagnetic waves.

Mula sa ipinaliwanag, malinaw na ang mga elektron ay pinapayagan na sangkot (o katumbas na ilabas) lamang ang quantized na halaga ng enerhiya. Ang halaga ng enerhiyang ito ay wala iba kundi ang pagkakaiba ng enerhiya ng mga lebel kung saan ang transisyon ay nangyayari. Sa susunod, mula sa Figure 2, makikita na ang pagkakaiba sa pagitan ng mga estado ng enerhiya ay patuloy na bumababa habang lumalayo mula sa E1 i.e. …

Ito ang nangangahulugan na ang mga elektron sa labas na balat ay nangangailangan ng mas kaunti na halaga ng enerhiya upang maging excited kaysa sa mga elektron na nasa loob. Ito ay ayon sa kilalang katotohanan na ang mga elektron na nasa malapit sa nucleus ay mas malakas na nakakabit sa atomo kaysa sa mga elektron na nasa layo nito.
Bagaman ipinaliwanag namin ang proseso ng pagsasalin, ang parehong argumento ay tumutugon din sa kaso ng kalayaan. Ito ay dahil, maaari nating asumusyon na ang elektron kapag na-excite sa lebel ng enerhiya na may enerhiya ng 0 eV (E∞), ito ay lubos na malaya mula sa attractive force ng nucleus ng atomo. Ito ang mga libreng elektron na nagkontributo sa conduction sa kaso ng materyales tulad ng metal.

Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mga magandang artikulo na karapat-dapat na i-share, kung may infringement pakiusap na ilipat.