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電子は原子の負に帯電した粒子です。電子は、シェルと呼ばれるさまざまな距離で、陽子と中性子を含む核を一周します。各要素には、一定数の電子と殻があります。特定の状況では、電子がシェルから別のシェルに移動したり、要素から放出されることさえあります。電子をより高い殻とより高いエネルギー状態に移動するのに十分に励起できる2つの方法があります。
光子の吸収
元素の電子は、光の光子を吸収してより高いエネルギー状態に入ることができます。ただし、光子の波長は各原子の特定の波長でなければなりません。分光器に配置された各原子は、色の異なる組み合わせを生成します。要素は、特定の波長の光のみを受け入れ、放射します。波長のエネルギーが要素に対して多すぎるか少なすぎる場合、受け入れられません。電子が励起状態になると、電子がより低い状態に下がるために、同じ色周波数の光子を放出してエネルギーを放出します。
衝突
元素が衝突すると、電子はエネルギーの低い状態から高い状態に移行します。これは、衝突する2つの原子間の運動エネルギーの一部が電子に移動するために発生します。非常に高速の衝突が発生すると、電子はその親原子から自由にノックされます。これは衝突イオン化と呼ばれます。電子は他の原子に吸収されます。ある元素から別の元素に電子が移動するときに形成されるイオン結合は、このように発生します。
衝突変数
すべての衝突が電子の励起をもたらすわけではありません。運動エネルギー、または運動エネルギーは、電子を励起するために特定のしきい値を克服できる必要があります。温度は、より多くのエネルギーとより多くの衝突を与えて原子を励起する方法です。低温では、要素はゆっくりと移動し、電子を励起したり化学反応を起こすのに十分なエネルギーを含んでいません。温度が高いほど、原子により多くのエネルギーが与えられ、原子の運動エネルギーと衝突が増加します。
重要性
2つの重要な事実は、励起状態の電子から決定されます。 1つは、プリズムを通過したときに放出される光のスペクトルを調べることで、材料の化学組成を決定できることです。もう1つは、この光スペクトルを使用すると、化学者は各元素が生成する光の波長を調べることで、原子の電子殻レベルとサブレベルを決定できるということです。