Maapealse ja erutatud riigi erinevus

Põhiseisund vs põnevil osariik

Põhiseisund ja ergastatud olek on kaks aatomite olekut, mida arutatakse aatomi struktuuri all. Põhiseisundi ja väljuva oleku mõisteid kasutatakse sellistes valdkondades nagu astronoomia, kvantmehaanika, keemiline analüüs, spektroskoopia ja isegi arstiteadused. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on ülioluline omada selget arusaamist põhiseisundist ja erutusseisundist. Selles artiklis räägime sellest, millised on ergastatud olek ja põhiseisund, nende sarnasused, põhiseisundi ja ergastatud oleku rakendused ning lõpuks erutus ergastatud oleku ja põhiseisundi vahel.

Põhiseisund

Põhiseisundi mõistmiseks peab kõigepealt olema arusaam aatomi struktuurist. Aatomite lihtsaim on vesinikuaatom. See koosneb ühest tuumast prootonist ja tuuma ümber tiirlevast ühest elektronist. Aatomi klassikaline mudel on tuum ja elektronid, mis seda tiirlevad ringradadel. Klassikaline mudel on piisavalt täielik, et kirjeldada aatomite põhiseisundit ja ergastatud olekut, kuid vajalikud on mõned kvantmehaanika mõisted. Kvantmehaanilise süsteemi põhiseisundit nimetatakse süsteemi põhiseisundiks. Ühemõõtmelise kvantlaine lainefunktsioon on siinuslaine poolpikkus. Öeldakse, et süsteem on oma põhiseisundi saavutanud siis, kui süsteem on absoluutse nulli juures.

Erutatud riik

Aatomi või mõne muu süsteemi ergastatud olek põhineb ka süsteemi struktuuril. Vaadakem selle mõistmiseks sügavamalt aatomi struktuuri. Aatom koosneb tuumadest ja selle ümber tiirlevatest elektronidest. Kaugus tuumast sõltub elektroni nurkkiirusest. Nurkkiirus on sõltuv elektroni energiast. Selle süsteemi kvantmehaaniline tõlgendus ütleb, et elektron ei saa lihtsalt energiana mingit väärtust võtta. Elektrienergia energia hulk on diskreetne. Seetõttu ei saa elektron olla tuumast mingil kaugusel. Ka kauguse funktsioon, milles elektron asub, on diskreetne. Kui elektronile antakse energiat, nii et footoni energia on täpselt energiavool süsteemi praeguse energia ja suurema energia vahel, mida süsteem võib saada, neelab elektron footoni. See elektron läheb kõrgema energia olekusse. Igasugust energiataset, mis on kõrgem kui põhiseisundi energia, nimetatakse ergastatud tasemeks. Sellistel tasanditel tiirlevaid elektrone tuntakse ergastatud elektronidena. Nagu ülalpool mainitud, ei saa elektroni ergastatud olek võtta suvalist väärtust. See võib võtta ainult teatud kvantmehaanilisi väärtusi.