Atomu enerģijas līmeņi
Atoms veido visu materiālu pamatelementus. Šos atomus veido centrālā daļa, kas saucama kodols (N Figurā 1), kas sastāv no protoniem un neutroniem, ap kuru rīkojas elektroni. Tālāk jāatzīmē, ka ne visi elektroni, kas veido apsvērto materiālu, rīkojas pa vienu un to pašu ceļu. Tomēr tas nenozīmē, ka to rīcības ceļi var būt nejauši. Katrs konkrētā atoma elektrons ir savam atsevišķam ceļam, ko sauc par orbītu, pa kuru tas rīkojas ap centrālo kodolu. Tie ir tie orbīti, kas tiek saukti par atoma enerģijas līmeņiem.
Tā notiek tāpēc, ka katrs no tiem iegūst noteiktu enerģijas daudzumu, kas izteikts integrāla vērtības formā, kas izsakta ar vienādojumu
Kur h ir Planka konstante, bet υ ir frekvence.
Figura 2 attēlo dažādos enerģijas stāvokļus (un tādējādi visus tos elektronus, kas tos veido) elektronvoltos (eV). No figūras redzams, ka elektronu enerģija pieaug, pārvietojoties no atoma centra. Piemēram, elektrom E1 energija ir -13.6 eV, otrs (E2) -3.4 eV un tā tālāk. Turpinot šādi, var sasniegt līmeni, kur enerģija kļūst 0 eV, t.i., enerģijas līmenis E∞.
Tagad pieņemsim, ka mēs sniedzam ārējo enerģiju (varētu būt jebkurā veidā, ieskaitot gaismu) materiālam. Šī nodrošinātā enerģija tiks absorbuota elektronām, kas atrodas atomos, kas veido materiālu. Tomēr elektroniem nav atļauts absorbuot jebkuru enerģijas daudzumu, kā viņi grib. Tāpēc, ja elektors absorbuo kādu enerģiju, tad tā kopējā enerģija mainās. Tas nozīmē, ka elektors vairs nevar palikt savā sākotnējā enerģijas līmenī. Piemēram, ja elektors enerģijas stāvoklī E1 absorbuo 4 eV enerģiju. Dara to, elektora kopējā enerģija palielinātos līdz
tāpēc tas vairs nevar palikt enerģijas līmenī E1, kura enerģija ir -13.6 eV. Tāpat tam nav citu līmeņu, kuriem būtu tāda pati enerģija. Tas to padara zaudējušu savu ceļu!
No otras puses, ja šis elektors absorbuo 10.2 eV enerģiju, tad tā palielinātā enerģija būtu
Tas ir tas pats enerģijas daudzums, ko iegūst enerģijas līmenis E2, kas nozīmē, ka elektors, kas bija E1, tagad ir enerģijas līmenī E2. Citādi sakot, mēs teiktu, ka šis elektors ir veicis pāreju no līmeņa E1 uz līmeni E2, kas savukārt radīja uzbruksni atomu. Tomēr elektors nevar ilgi palikt šajā nestabilajā stāvoklī. Drīzākā laikā tas atgriezīsies savā sākotnējā stāvoklī, veicot pāreju no līmeņa E2 uz līmeni E1. Tomēr svarīgs punkts, kas jāatzīmē, ir tas, ka darot to, elektors emite 10.2 eV (kas ir tas pats, kas absorbuots) formas elektromagnētiskajām viļņiem.
No apkopoto diskusijas, skaidrs, ka elektroniem ir atļauts absorbuot (vai ekvivalenti emitēt) tikai kvantuotas enerģijas daudzumus. Šī enerģijas daudzuma ir nekas cits kā atšķirība starp enerģijas līmeņiem, starp kuriem notiek pāreja. Tālāk, no Figuras 2, redzams, ka šī atšķirība starp enerģijas stāvokļiem samazinās, pārvietojoties no E1 t.i. …
Tas nozīmē, ka ārējos slāņos esošie elektroni nepieciešami mazāk enerģijas, lai uzbruktu, nekā tie, kas atrodas iekšējos slāņos. Tas atbilst labi pazīstamam faktam, ka elektroni, kas atrodas tuvu kodolam, ir stipri saistīti ar atomiem, nevis ar tiem, kas atrodas tālu no tā.
Lai arī mēs esam izskaidrojuši uzbruksmes procesu, tāds pats argumenta modes piemērots arī atbrīvošanas gadījumam. Tāpēc, mēs varam pieņemt, ka elektors, kad tiek uzbruksnis enerģijas līmenim ar 0 eV (E∞), tas pilnībā būtu brīvs no atoma kodola piesaistes spēka. Tie ir tie brīvie elektroni, kas dod ieguldījumu vedīšanā metālu gadījumā.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
