Mga Antas ng Enerhiya ng Atom

Mga Atomo ang mga pangunahing bahagi ng lahat ng materyales na umiiral. Sa mga atomo ito, mayroong sentral na bahagi na tinatawag na nucleus (N sa Figure 1) na binubuo ng mga proton at neutron, kung saan ang mga partikulo na tinatawag na elektron ay umiikot. Kailangang tandaan na hindi lahat ng elektron na bumubuo ng isang materyal ay umiikot sa parehong ruta. Gayunpaman, hindi ito nangangahulugan na ang kanilang mga ruta ng pag-ikot ay maaaring random. Ang bawat elektron ng isang partikular na atomo ay may sarili nitong dedikadong ruta, na tinatawag na orbit, kung saan ito umiikot palibot sa sentral na nucleus. Ito ang mga orbit na tinatawag na mga antas ng enerhiya ng isang atomo.

Ito ay dahil sa bawat isa sa kanila ay mayroong dedikadong halaga ng enerhiya na ipinapakita sa pamamagitan ng integral na 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 antas ng enerhiya (at sa gayon, lahat ng elektron na naroroon sa kanila) sa electron volts (eV). Mula sa figure, makikita na ang enerhiya ng mga elektron ay tumataas habang lumalayo ito mula sa sentro ng atomo. Halimbawa, ang isang elektron sa unang antas ng enerhiya (E1) ay may enerhiya ng -13.6 eV, ang nasa ikalawa (E2) ay may enerhiya ng -3.4 eV, at sa ganoong paraan. Patuloy na ganoon, maaaring maabot ang isang antas kung saan ang enerhiya ay naging 0 eV i.e. ang antas ng enerhiya E∞.

Ngayon, asumihin natin na nagbibigay tayo ng panlabas na enerhiya (mula sa anumang paraan kasama ang liwanag) sa materyal. Ang enerhiyang ibinigay ay iaabsorb ng mga elektron na naroroon sa mga atomo na bumubuo ng materyal. Gayunpaman, hindi sila pinapayagan na iabsorb ang anumang halaga ng enerhiya na sila'y nais. Dahil kung iaabsorb ng isang elektron ang ilang enerhiya, ang netong enerhiya nito ay magbabago. Ito ang nangangahulugan na ang elektron ay hindi na maaaring manatili sa orihinal na antas ng enerhiya nito. Halimbawa, ang isang elektron sa antas ng enerhiya E1 na naiaabsorb 4 eV ng enerhiya. Sa paggawa nito, ang netong enerhiya ng elektron ay tataas sa
dahil dito, hindi na ito maaaring manatili sa antas ng enerhiya E1 na may enerhiya na -13.6 eV. Bukod dito, hindi ito makakita ng ibang antas na may katumbas na enerhiya. Ito ang nagpapahuli sa landas nito!

Sa kabilang banda, kung iaabsorb ng elektron ang 10.2 eV ng enerhiya, ang tataas na enerhiya nito ay

Ito ay walang ibang kundi ang enerhiyang pinagsamantalahan ng antas E2, na nangangahulugan na ang elektron na dating nasa E1 ay nandito na sa antas ng enerhiya E2. Sa ibang salita, sinasabi natin na ang elektron na ito ay gumawa ng transisyon mula sa antas E1 patungo sa antas E2 na nagresulta sa isang excited na atomo. Gayunpaman, hindi maaari ang elektron na manatili sa ganitong unstable na estado para sa mahabang panahon. Ito ay babalik sa orihinal na estado nito sa pamamagitan ng paggawa ng transisyon mula sa antas E2 patungo sa antas E1. Ngunit ang isang mahalagang punto na dapat tandaan dito ay ang katotohanan na habang ginagawa nito, ang elektron ay inilalabas ng 10.2 eV (na kapareho ng naiaabsorb) ng enerhiya sa anyo ng electromagnetic waves.

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

Ito ang nangangahulugan na ang mga elektron sa mga outermost shells ay nangangailangan ng mas kaunti na halaga ng enerhiya upang maging excited kaysa sa mga naroroon sa innermost shells. Ito ay sumasang-ayon sa kilala na katotohanan na ang mga elektron na naroroon malapit sa nucleus ay mas malakas na nakakabit sa atomo kaysa sa mga naroroon malayo dito.
Bagaman ipinaliwanag namin ang proseso ng excitation, ang parehong argumento ay totoo rin para sa kaso ng liberation. Ito ay dahil, maaari nating asumihin na ang elektron kapag naging excited sa antas ng enerhiya na 0 eV (E∞), ito ay bukas na mula sa attractive force ng nucleus ng atomo. Ito ang mga libreng elektron na nag-ambag sa conduction sa kaso ng materyales tulad ng metal.

Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mga magagandang artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may paglabag sa copyright paki-contact para burahin.