Разница между возбуждением и поглощением

ключевое отличие между возбуждением и поглощением является то, что возбуждение - это процесс поглощения фотона и перехода на более высокий энергетический уровень, тогда как поглощение - это процесс передачи энергии от фотона определенному объекту..

Термины поглощение и возбуждение полезны в областях квантовой механики, аналитической химии, теории относительности и многих других. Вам нужно хорошее понимание этих терминов, чтобы правильно понять содержание этих полей. Понятия поглощения и возбуждения также являются основными понятиями в области спектроскопии и спектрометрии..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое возбуждение
3. Что такое поглощение
4. Сравнение бок о бок - возбуждение и поглощение в табличной форме
5. Резюме

Что такое возбуждение?

Возбуждение - это перевод системы, находящейся в состоянии с низкой энергией, в состояние с высокой энергией. Таким образом, этот термин может обсуждаться в отношении электрона, связанного с ядром в основном состоянии. Квантовая механика предполагает, что электрон может принимать только определенные энергетические состояния. Кроме того, вероятность нахождения электрона между этими стационарными состояниями равна нулю. Следовательно, энергетические различия между двумя ступенями являются дискретными значениями. Это значит; электрон может поглощать или излучать энергии, соответствующие любой разнице между стационарными состояниями, но не между.

Рисунок 01: Возбуждение от облучения

Возбуждение - это процесс поглощения такого фотона, чтобы подняться на более высокий энергетический уровень. Противоположный процесс возбуждения - излучение фотона на более низкий энергетический уровень. Если энергия падающего фотона достаточно велика, электрон перейдет в очень большое энергетическое состояние, тем самым удалив себя из атома. Мы называем это «ионизация».

Что такое поглощение?

Поглощение - это термин, который мы обычно используем для определения некоторой величины, становящейся частью другой величины. В химии мы в основном используем термин поглощение в смысле электромагнитных волн. Поглощение электромагнитных волн относится к процессу передачи энергии фотона в систему, в которой фотон был поглощен. В процессе поглощения падающий фотон теряется.

Возьмем систему с одним электроном, связанным с ядром. Например, предположим, что электрон находится в основном состоянии. Если фотон сталкивается с электроном, электрон может поглощать фотон в зависимости от энергии фотона. Более того, если энергия фотона равна разности энергий между основным состоянием и некоторым другим состоянием, электрон может поглощать фотон. Однако, если энергия фотона не равна запрещенной зоне, фотон не будет поглощен. Фотон имеет начальный импульс из-за массы фотона. Это вызывает изменение импульса электрона, когда фотон поглощается. Поглощение является основным принципом спектров поглощения и излучения..

Рисунок 02: Спектры поглощения для каротиноидов

В чем разница между возбуждением и поглощением?

Возбуждение - это изменение состояния системы в состояние с более высокой энергией, тогда как поглощение - это передача энергии от фотона к системе. Следовательно, ключевое различие между возбуждением и поглощением состоит в том, что возбуждение - это процесс поглощения фотона и перехода на более высокий энергетический уровень, тогда как поглощение - это процесс передачи энергии от фотона определенному объекту..

Кроме того, для того, чтобы произошло возбуждение, должно произойти поглощение, а для того, чтобы произошло поглощение, система должна быть возбуждена. Следовательно, поглощение и возбуждение являются взаимными процессами..

Резюме - возбуждение против поглощения

Возбуждение и поглощение тесно связаны между собой. Основное различие между возбуждением и поглощением состоит в том, что возбуждение - это процесс поглощения фотона и перехода на более высокий энергетический уровень, тогда как поглощение - это процесс передачи энергии от фотона к определенному объекту..

Ссылка:

1. «Возбуждение». Encyclop Britdia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 17 августа 2006 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Возбуждение энергетических уровней излучением (диаграмма)» Джордан Левин - Собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia
2. «Спектр поглощения каротиноидов» Byr7 (CC BY 2.0) через Flickr