Ground State vs Excited State
Grundtillstånd och exciterat tillstånd är två tillstånd av atomer som diskuteras under atomstruktur. Begreppen grundtillstånd och exiterat tillstånd används inom områden som astronomi, kvantmekanik, kemisk analys, spektroskopi och till och med medicinsk vetenskap. Det är viktigt att ha en klar förståelse för vad grundtillstånd och exciterat tillstånd är för att kunna utmärka sig inom sådana områden. I den här artikeln kommer vi att diskutera vad exciterat tillstånd och grundtillstånd är, deras likheter, tillämpningar av grundtillstånd och exciterat tillstånd och slutligen skillnaden mellan exciterat tillstånd och grundtillstånd.
Ground State
För att förstå grundtillståndet måste man först ha en förståelse för atomstrukturen. Den enklaste av atomerna är väteatomen. Den består av en enda proton som kärna och en enda elektron som kretsar runt kärnan. Den klassiska modellen av atomen är kärnan och elektronerna som kretsar runt den i cirkulära banor. Den klassiska modellen är tillräckligt komplett för att beskriva grundtillståndet och det exciterade tillståndet hos atomer, men vissa begrepp inom kvantmekanik krävs. Marktillståndet för ett kvantmekaniskt system är känt som systemets grundtillstånd. Vågfunktionen för endimensionell kvantvåg är halva längden av en sinusvåg. Ett system sägs ha fått sitt grundtillstånd när systemet är på absolut noll.
Excited State
Exciterat tillstånd för en atom eller något annat system är också baserat på systemets struktur. Låt oss ta en djupare titt på atomstrukturen för att förstå detta. Atomen består av kärna och elektroner som kretsar runt den. Avståndet från kärnan beror på elektronens vinkelhastighet. Vinkelhastigheten är beroende av elektronens energi. Den kvantmekaniska tolkningen av detta system säger att elektronen inte bara kan ta vilket värde som helst som energi. Mängden energi som elektronen kan ha är diskret. Därför kan elektronen inte vara på något avstånd från kärnan. Avståndsfunktionen, som elektronen befinner sig på, är också diskret. När en elektron ges energi, så att fotonens energi är exakt energigapet mellan systemets nuvarande energi och en högre energi systemet kan erhålla, kommer elektronen att absorbera fotonen. Denna elektron kommer att gå till ett tillstånd av högre energi. Varje energinivå högre än marktillståndsenergin kallas exciterade nivåer. Elektronerna som kretsar på sådana nivåer är kända som exciterade elektroner. Som nämnts ovan kan elektronens exciterade tillstånd inte ta något godtyckligt värde. Den kan bara ta vissa kvantmekaniska värden.
Vad är skillnaden mellan grundtillstånd och exciterat tillstånd?
• Marktillstånd är det lägsta energitillståndet i ett system medan exciterat tillstånd är vilket energitillstånd som helst som är högre än marktillståndet.
• Det finns bara en marktillståndsenergi för ett system, men det kan finnas många möjliga exciterade tillstånd per system.
