Grondstaat versus opgewonden staat
Grondtoestand en aangeslagen toestand zijn twee toestanden van atomen die worden besproken onder atomaire structuur. De concepten grondtoestand en verlaten toestand worden gebruikt in gebieden zoals astronomie, kwantummechanica, chemische analyse, spectroscopie en zelfs medische wetenschappen. Het is van vitaal belang om een duidelijk begrip te hebben van wat de grondtoestand en de aangeslagen toestand zijn om op dergelijke gebieden uit te blinken. In dit artikel gaan we bespreken wat aangeslagen toestand en grondtoestand zijn, hun overeenkomsten, toepassingen van grondtoestand en aangeslagen toestand en tot slot het verschil tussen aangeslagen toestand en grondtoestand.
Grondstaat
Om de grondtoestand te begrijpen, moet men eerst de atomaire structuur begrijpen. Het eenvoudigste atoom is het waterstofatoom. Het bestaat uit een enkel proton als de kern en een enkel elektron dat rond de kern draait. Het klassieke model van het atoom is de kern en elektronen die er in cirkelvormige banen omheen draaien. Het klassieke model is compleet genoeg om de grondtoestand en de aangeslagen toestand van atomen te beschrijven, maar er zijn enkele concepten van kwantummechanica vereist. Grondtoestand van een kwantummechanisch systeem staat bekend als de grondtoestand van het systeem. De golffunctie van een eendimensionale kwantumgolf is de halve lengte van een sinusgolf. Er wordt gezegd dat een systeem zijn grondtoestand heeft verkregen wanneer het systeem zich op het absolute nulpunt bevindt.
Opgewonden staat
De opgewonden toestand van een atoom of een ander systeem is ook gebaseerd op de structuur van het systeem. Laten we eens dieper in de atomaire structuur kijken om dit te begrijpen. Het atoom bestaat uit een kern en elektronen die eromheen draaien. De afstand tot de kern hangt af van de hoeksnelheid van het elektron. De hoeksnelheid is afhankelijk van de energie van het elektron. De kwantummechanische interpretatie van dit systeem vertelt dat het elektron niet zomaar elke waarde als energie kan aannemen. De hoeveelheid energie die het elektron kan hebben is discreet. Daarom kan het elektron op geen enkele afstand van de kern zijn. De afstandsfunctie, waarop het elektron zich bevindt, is ook discreet. Wanneer een elektron energie krijgt, zodat de energie van het foton precies de energiekloof is tussen de huidige energie van het systeem en een hogere energie die het systeem kan verkrijgen, zal het elektron het foton absorberen. Dit elektron zal naar een staat van hogere energie gaan. Elk energieniveau hoger dan de grondtoestandsenergie staat bekend als aangeslagen niveaus. De elektronen die op dergelijke niveaus cirkelen, staan bekend als geëxciteerde elektronen. Zoals hierboven vermeld, kan de aangeslagen toestand van het elektron geen willekeurige waarde aannemen. Het kan alleen bepaalde kwantummechanische waarden aannemen.
Wat is het verschil tussen grondtoestand en aangeslagen toestand?
• Grondtoestand is de laagste energietoestand van een systeem, terwijl aangeslagen toestand elke energietoestand is die hoger is dan de grondtoestand.
• Er is maar één grondtoestandsenergie voor een systeem, maar er kunnen veel mogelijke aangeslagen toestanden per systeem zijn.
