Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat gebeurt er met deeltjes als ze stralende energie absorberen?

Wanneer deeltjes stralende energie absorberen, kunnen er verschillende dingen gebeuren:

1. Verhoging van het energieniveau:

* Het meest basale effect is dat de deeltjes de energie en de overgang naar een hogere energietoestand absorberen. Dit kan een hoger trillingsniveau zijn, een hoger rotatieniveau of zelfs een overgang naar een opgewonden elektronische toestand.

* Deze energietoename is vaak tijdelijk en de deeltjes zullen uiteindelijk de geabsorbeerde energie vrijgeven door verschillende mechanismen zoals:

* heremissie: Het deeltje kan de energie opnieuw uitbrengen als elektromagnetische straling, vaak op een andere golflengte dan wat het opgenomen. Dit is de basis voor fenomenen zoals fluorescentie en fosforescentie.

* overdracht: Het deeltje kan de energie overbrengen naar een ander deeltje door botsingen of andere interacties. Dit kan leiden tot warmteoverdracht.

* Chemische reacties: In sommige gevallen kan de geabsorbeerde energie chemische reacties veroorzaken, waardoor het deeltje zijn chemische samenstelling verandert.

2. Veranderingen in fysieke eigenschappen:

* Afhankelijk van het type deeltje en de geabsorbeerde energie, kan dit leiden tot:

* Temperatuurstijging: Als de geabsorbeerde energie voornamelijk als warmte wordt overgedragen, zal de temperatuur van het deeltje toenemen.

* Faseverandering: Voldoende energie kan veranderingen in de toestand van materie veroorzaken, zoals smelten, koken of sublimatie.

* Uitbreiding: De geabsorbeerde energie kan het volume van het deeltje verhogen, vooral in gassen.

3. Specifieke voorbeelden:

* moleculen: Wanneer moleculen stralende energie absorberen, kunnen ze trillingen en rotaties ondergaan, wat leidt tot veranderingen in hun bindingen en interne energie.

* atomen: Atomen kunnen energie absorberen om elektronen te opwinden tot hogere energieniveaus. Deze geëxciteerde elektronen kunnen vervolgens energie als licht vrijgeven, wat leidt tot fenomenen zoals atomaire emissiespectroscopie.

* elektronen: Elektronen kunnen stralende energie absorberen en naar hogere energieniveaus springen, wat mogelijk bijdraagt ​​aan elektrische geleidbaarheid.

4. De rol van golflengte:

* Het type interactie hangt sterk af van de golflengte van de stralende energie.

* infrarood: Geabsorbeerd door moleculen die trillingen en rotaties veroorzaken.

* zichtbaar licht: Kan elektronen in atomen en moleculen opwinden, wat leidt tot kleur.

* ultraviolet: Kan ionisatie veroorzaken, chemische bindingen breken.

Over het algemeen hangen de specifieke effecten van de absorptie van stralende energie af van de aard van de deeltjes en de energie van de straling. De fundamentele uitkomst is echter een toename van het energieniveau van het deeltje, wat kan leiden tot verschillende veranderingen in de fysische en chemische eigenschappen.