1. 首頁 > 生活百科 > >

什么是基態和激發態？

生活百科激發態


什么是基態和激發態？

文章插圖
基態是指在正常狀態下，原子處于最低能級，這時電子在離核最近的軌道上運動的這種定態；激發態指原子或分子吸收一定的能量后，電子被激發到較高能級但尚未電離的狀態 。
1、基態 。
原子基態是指在原子當中，體系的不同量子態由電子軌道刻畫，不同的電子軌道具有不同的能量，氫原子有一個電子繞核運動，有某些固定軌道可供它占有 。
如果這個電子在圍繞原子核的半徑最小軌道內，則原子的能量最低，稱此為原子的基態 。如電子在更大的半徑上，則原子能量更高，處于激發態 。而將一個電子從原子的基態移除所需要的能量稱為游離能 。
2、激發態 。
激發是在任意能級上能量的提升 。在物理學中有對于這種能級有專門定義：往往與一個原子被激發至激發態有關 。
在量子力學中，一個系統（例如一個原子，分子或原子核）的激發態是該系統中任意一個比基態具有更高能量的量子態（也就是說它具有比系統所能具有的最低能量要高的能量） 。
一般來說，處于激發態的系統都是不穩定的，只能維持很短的時間：一個量子（例如一個光子或是一個聲子）在發生自發輻射或受激輻射后，只在能量被提升的瞬間存在，隨即返回具有較低能量的狀態（一個較低的激發態或基態） 。
這種能量上的衰減一般被稱為“衰變”（decay），它是“激發”的逆過程 。持續時間較長的激發態被叫做亞穩態（metastable） 。
擴展資料：
以最簡單的氫原子為模型來討論這一概念 。
氫原子的基態對應的是氫原子中唯一的一個電子處于可能達到的最低的原子軌道（也就是波函數呈球形的1s軌道，它具有最小的量子數） 。
當外界向該原子提供能量時（例如，吸收一個具有一定能量的光子），原子中的電子就可以提升到激發態（這時它的量子數比可能的最小的量子數至少多1） 。如果入射光子能量足夠大，該電子會從對于該原子的束縛態中被“打”出來，失去了電子的原子即離子化了 。
在被激發后，原子會以發射一個具有特定能量的光子的形式回到能量較低的激發態（或是基態） 。處于不同激發態的原子發射的光子具有不同的電磁波譜，這顯示出它們各自獨特的譜線（亦稱“發射線”） 。
這些譜線中，以氫原子為例的氫原子光譜（亦稱“氫線”），含有萊曼系（Lyman series）、巴耳末系（Balmer series） 。
以及帕申系（Paschen series）、布拉開線系（Brackett series）、蒲芬德系（Pfund series）及漢弗萊斯系（Humphreys series） 。
處于較高激發態的原子被稱為里德伯原子 。一個由高度激發的原子組成的系統可以形成壽命較長的凝聚激發態，例如完全由激發態原子組成的凝聚相——里德伯物質（Rydberg matter） 。氫氣同樣可以在加熱或通電的條件下進入激發態 。
參考資料來源：百度百科-基態
【什么是基態和激發態？】參考資料來源：百度百科-激發態
原子或分子吸收一定的能量后，電子被激發到較高能級但尚未電離的狀態 。激發態一般是指電子激發態，氣體受熱時分子平動能增加，液體和固體受熱時分子振動能增加，但沒有電子被激發，這些狀態都不是激發態 。當原子或分子處在激發態時，電子云的分布會發生某些變化，分子的平衡核間距離略有增加，化學反應活性增大 。所有光化學反應都是通過分子被提升到激發態后進行的化學反應，因此光化學又稱激發態化學 。電離輻射（或電磁輻射）與物質作用中，當轉移到原子或分子的能量低于其電離電位而又足以使電子躍遷到較高能級時，原子或分子處于激發態 。激發態和基態具有不同的位能曲線和平衡核間距 。

    推薦閱讀