ატომიური ენერგიის დონეები

ატომები შედგებიან ყველა მასალის ელემენტებიდან, რომლებიც არსებობს. ამ ატომებში არის ცენტრალური ნაწილი, რომელსაც უწოდებენ ბუნების ბურთულა (N ფიგურა 1), რომელიც შედგება პროტონებისა და ნეიტრონებისგან, რითაც მის გარშემო ბრუნდებიან ელექტრონები. შემდეგ, უნდა შევიძლია შევნიშნოთ, რომ ყველა ელექტრონი, რომელიც შედგება მითითებული მასალიდან, არ ბრუნდება იმავე გზით. თუმცა, ეს არ ნიშნავს, რომ მათი ბრუნვის გზები შეიძლება იყოს შემთხვევითი. თითოეულ ელექტრონს კონკრეტული ატომიდან აქვს თავისი დედაკაცური გზა, რომელსაც უწოდებენ ორბიტა, რომელიც მისი ბრუნვა ცენტრალური ბურთულის გარშემო ხდება. ამ ორბიტებს უწოდებენ ატომის ენერგიის დონეებს.

ეს იმიტომ, რომ თითოეულს აქვს დედაკაცური ენერგიის რაოდენობა, რომელიც გამოისახება ინტეგრალური ჯერადის განტოლებით
სადაც h არის პლანკის მუდმივა და υ არის სიხშირე.

ფიგურა 2 აჩვენებს სხვადასხვა ენერგიის დონეების (და შესაბამისად ყველა ელექტრონის, რომლელიც მათში არის) სასრულ ენერგიას ელექტრონ-ვოლტებში (eV). ფიგურიდან ჩანს, რომ ელექტრონების ენერგია ზრდის ხედავს, როგორც ერთი მოდის ცენტრიდან დაშორებული ატომის ბურთულისგან. მაგალითად, პირველი ენერგიის დონეში (E1) მყოფი ელექტრონი აქვს -13.6 eV ენერგია, მეორეში (E2) აქვს -3.4 eV ენერგია და ა.შ. ასე განმარტებული, შეიძლება მივიღოთ დონე, რომელიც აქვს 0 eV ენერგია, ანუ ენერგიის დონე E∞.

ახლა ვიპოვეთ, რომ ჩვენ ვართ გარეული ენერგიის შესატაცებლად (შეიძლება ნებისმიერი გზით, მათ შორის სინათლის შესატაცებლად) მასალას. ეს შესატაცებელი ენერგია იქნება დაშვებული ატომების ელექტრონების მიერ, რომლებიც შედგებიან მასალიდან. თუმცა, ელექტრონებს არ ჰქონია უფლება შეტაცონ ნებისმიერი რაოდენობის ენერგია. ეს იმიტომ, რომ თუ ელექტრონი შეიტაცებს რაღაც ენერგიას, მაშინ მისი საერთო ენერგია იცვლება. ეს იმიტომ ნიშნავს, რომ ელექტრონი აღარ შეიძლება დარჩეს თავის წარმოებით ენერგიის დონეზე. მაგალითად, თუ ელექტრონი E1 ენერგიის დონეში შეიტაცებს 4 eV ენერგიას, მაშინ მისი საერთო ენერგია იზრდება და ის აღარ შეიძლება დარჩეს E1 დონეზე, რომელიც აქვს -13.6 eV ენერგია. ასევე, ის არ ხედავს სხვა დონეს, რომელიც აქვს იგივე ენერგია, რაც ის აქვს. ეს არ არის სასარგებლო მისთვის!

მეორე მხრივ, თუ ეს ელექტრონი შეიტაცებს 10.2 eV ენერგიას, მაშინ მისი ზრდილი ენერგია იქნება

ეს არის ის ენერგია, რომელიც აქვს E2 დონეს, რაც ნიშნავს, რომ ელექტრონი, რომელიც ადრე იყო E1 დონეზე, ახლა არის E2 დონეზე. სხვა სიტყვებით, ვიტყვით, რომ ეს ელექტრონი გადაიდგა E1 დონიდან E2 დონეზე, რაც უბრალოდ გადააქცევს ატომს დახურულად. თუმცა, ელექტრონი არ შეიძლება დარჩეს ამ დარღვევის დონეზე დიდი დრო. ის მალე დაბრუნდება თავის წარმოებით დონეზე, გადაიდგა E2 დონიდან E1 დონეზე. მაგრამ არსებითი აღნიშვნა არის ის, რომ ამ დროს ელექტრონი გამოიტაცებს 10.2 eV ენერგიას (რომელიც იგივეა, რაც შეიტაცა) ელექტრომაგნიტური ტალღების სახით.

წინა განხილვიდან ჩანს, რომ ელექტრონებს შეუძლია შეიტაცონ (ან შეუძლია გამოიტაცონ) მხოლოდ კვანტური რაოდენობის ენერგია. ეს ენერგიის რაოდენობა არის ის განსხვავება, რომელიც არსებობს დონეებს შორის, რომლებს შორის ხდება გადადგენა. შემდეგ, ფიგურა 2-დან ჩანს, რომ ენერგიის დონეებს შორის განსხვავება შემცირდება, როგორც ერთი მოდის დაშორებული E1 დონიდან, ანუ …

ეს ნიშნავს, რომ გარეული სხეულების ელექტრონები მოითხოვენ ნაკლებ ენერგიას დახურულად გახდენად, ვიდრე ინერტული სხეულების ელექტრონები. ეს ემთხვევა კარგად ცნობილ ფაქტს, რომ ბურთულის ახლოს მყოფი ელექტრონები რთულად დაკავშირებული არიან ატომებთან, ვიდრე ისინი, რომლებიც არიან დაშორებული ისინიდან.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.