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原子激發態

鎖定
原子激發態是原子除基態之外的其他可能定態。原子受到激發 ,能級升高而處於激發態。處於激發態的原子是不穩定的 ,其平均壽命是有限的,因而激發態能級有一定的寬度。原子激發態的壽命一般為1×10-8~1×10-9秒,能級寬度為1×10-7~1×10-6電子伏特。亞穩態的壽命要長得多,能級寬度則要窄得多。原子從高激發態躍遷到低激發態或基態可發射光子。 [1-3] 
中文名
原子激發態
外文名
atomic excitation state
能級寬度
1×10^-7~1×10^-6電子伏特
平均壽命
1×10^-8~1×10^-9秒
成    因
原子受到激發能級升高
特    點
處於激發態的原子是不穩定的

原子激發態定義

原子吸收一定的能量後,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。當原子處在激發態時,電子雲的分佈會發生某些變化,導致其化學反應的活性增大。 [1]  [3]  [2]  [4] 

原子激發態產生方法

產生激發態的方法主要有:
①光激發。處於基態的原子或分子吸收一定能量的光子,可躍遷至激發態,這是產生激發態的最主要方法。
②放電。主要用於激勵原子,如高壓汞燈、氙弧光燈。
③化學激活。某些放熱化學反應可能使電子被激發,導致化學發光。 [1]  [3]  [2]  [4] 

原子激發態去活途徑

激發態是短壽命的,很容易返回到基態,同時放出多餘的能量。激發態去活的途徑有:
①輻射躍遷(熒光或磷光 )。
②無輻射躍遷(系間竄越,內部轉變)。
③傳能和猝滅(激發態分子將能量傳遞給另一基態分子並使其激發)。 [1]  [3]  [2]  [4] 

原子激發態應用

基於待測物質的基態原子,具有選擇性地吸收由光源輻射出的待測元素特徵光的特性。光源輻射光被吸收程度與待測物質在樣品中的含量成正比。因此,測量光源輻射光強度的衰減程度,就可以檢測待測物質的含量。
原子處於遊離狀態時,其能量最低,也最穩定,稱為基態原子。基態原子得到外界能量(如光輻射)後,其外層電子躍遷到較高能級,成為激發態原子。激發態原子不穩定,瞬間回到基態或較低能級,多餘的能量以光或熱的形式輻射出去。
每一種元素的原子,都有其獨有的核外電子結構,電子的各個能級差也與其他元素原子的核外電子能級差不同。所以,基態原子能選擇吸收與其電子能級差相當的輻射光的能量,這種輻射光就是該元素的特徵光。這種測量元素特徵光而得出檢測待測物質的含量的方法稱為原子吸收光譜法 [5] 
參考資料
  • 1.    陳辰嘉.原子與原子核物理學手冊:北京出版社,1993:433
  • 2.    劉金龍.分析化學:化學工業出版社,2012:175-177
  • 3.    劉鳳琴,田繼欣.中學物理手冊:河北人民出版社,1986:119
  • 4.    劉英,臧慕文.金屬材料分析原理與技術:化學工業出版社,2009:370-372
  • 5.    梅恆星,李耀羣.銅加工產品性能檢測技術:冶金工業出版社,2008:44