Nyckelskillnaden mellan excitation och absorption är att excitation är processen att absorbera en foton och flytta till en högre energinivå medan absorption är processen att överföra energi från en foton till ett visst objekt.
Termen absorption och excitation är användbara inom områdena kvantmekanik, analytisk kemi, relativitetsteori och många andra. Du behöver en god förståelse för dessa termer för att förstå innehållet i dessa fält ordentligt. Begreppen absorption och excitation är också de grundläggande begreppen inom området spektroskopi och spektrometri.
Vad är excitation?
Excitation är överföringen av ett system som befinner sig i ett lågenergitillstånd till ett tillstånd med hög energi. Således kan denna term diskuteras angående en elektron bunden till kärnan i grundtillståndet. Kvantmekaniken antyder att en elektron bara kan ta specifika energitillstånd. Dessutom är sannolikheten att hitta en elektron mellan dessa stationära tillstånd noll. Därför är energiskillnaderna mellan de två stegen diskreta värden. Det betyder; en elektron kan absorbera eller avge energier som motsvarar vilken skillnad som helst mellan stationära tillstånd, men inte däremellan.
Figur 01: Excitation genom bestrålning
Excitation är processen att absorbera en sådan foton för att gå upp till en högre energinivå. Den motsatta excitationsprocess är att sända ut en foton för att komma ner till en lägre energinivå. Om energin hos den infallande fotonen är tillräckligt stor, kommer elektronen att förflyttas till ett mycket stort energitillstånd och på så sätt avlägsna sig själv från atomen. Vi kallar det "jonisering".
Vad är absorption?
Absorption är en term som vi vanligtvis använder för att identifiera en kvantitet som blir en del av en annan kvantitet. Inom kemi använder vi främst termen absorption i betydelsen elektromagnetiska vågor. Absorptionen av elektromagnetiska vågor hänvisar till överföringsprocessen av fotonens energi till systemet i vilket fotonen har absorberats. Under absorptionsprocessen går den infallande fotonen förlorad.
Låt oss ta ett system med en enda elektron bunden till kärnan. Antag till exempel att elektronen är i grundtillstånd. Om en foton kolliderar med elektronen kan elektronen absorbera fotonen beroende på fotonens energi. Dessutom, om energin hos fotonen är lika med energiskillnaden mellan grundtillståndet och något annat tillstånd, kan elektronen absorbera fotonen. Men om fotonens energi inte är lika med ett energigap, kommer fotonen inte att absorberas. Fotonen har initi alt momentum på grund av fotonens massa. Det orsakar en momentumförändring av elektronen när fotonen absorberas. Absorption är huvudprincipen för absorptions- och emissionsspektra.
Figur 02: Absorptionsspektra för karotenoider
Vad är skillnaden mellan excitation och absorption?
Excitation är förändringen av ett systems tillstånd till ett tillstånd med högre energi medan absorption är energiöverföringen från en foton till ett system. Därför är den viktigaste skillnaden mellan excitation och absorption att excitation är processen att absorbera en foton och flytta till en högre energinivå medan absorption är processen att överföra energi från en foton till ett visst objekt.
Dessutom, för att excitation ska inträffa måste absorption ske, och för att absorption ska ske måste systemet vara exciterat. Därför är absorption och excitation ömsesidiga processer.
Sammanfattning – Excitation vs Absorption
Excitation och absorption är närbesläktade termer. Den viktigaste skillnaden mellan excitation och absorption är att excitation är processen att absorbera en foton och flytta till en högre energinivå medan absorption är processen att överföra energi från en foton till ett visst objekt.
