Science >> Wetenschap >  >> Energie

Waarom springen elektronen wanneer ze worden verwarmd?

Elektronen "springen" niet letterlijk wanneer verhit, maar eerder verhoogt hun energieniveaus , wat kan leiden tot veranderingen in hun gedrag. Hier is een uitsplitsing van wat er gebeurt:

1. Elektronen in atomen:

* Elektronen in een atoom bestaan ​​in specifieke energieniveaus, zoals sporten op een ladder. Elke sport komt overeen met een andere hoeveelheid energie.

* Lagere energieniveaus liggen dichter bij de kern, terwijl hogere energieniveaus verder weg zijn.

* grondtoestand: Normaal gesproken bezetten elektronen de laagst mogelijke energieniveaus (het dichtst bij de kern).

2. Verwarming en energie -absorptie:

* Wanneer u een materiaal verwarmt, levert u energie aan zijn atomen.

* Deze energie kan worden geabsorbeerd door elektronen, waardoor ze "springen" naar een hoger energieniveau.

* De hoeveelheid energie die nodig is om een ​​elektron van het ene energieniveau naar het andere te verplaatsen, is specifiek voor het atoom en de betrokken energieniveaus.

3. Opgewonden toestand en gevolgen:

* Een elektron in een hoger energieniveau zou in een opgewonden toestand zijn .

* Deze opgewonden toestand is tijdelijk. Het elektron zal uiteindelijk terugkeren naar zijn grondtoestand, waardoor de geabsorbeerde energie wordt vrijgeeft in de vorm van:

* Lichtemissie: De vrijgegeven energie kan worden uitgestoten als fotonen van licht, waardoor het materiaal zijn kleur krijgt. Dit is het principe achter dingen zoals gloeilampen en neon tekens.

* warmte: De vrijgegeven energie kan ook worden overgedragen als warmte naar de omliggende omgeving.

* Chemische reacties: In sommige gevallen kan de energie chemische reacties veroorzaken.

Sleutelpunten:

* Het is belangrijk op te merken dat elektronen fysiek niet "springen" als een bal. Ze ondergaan een kwantumsprong, die onmiddellijk overstappen tussen energieniveaus.

* Het proces van verwarming en elektronenexcitatie ligt ten grondslag aan veel fenomenen, waaronder lichtemissie, geleidbaarheid en chemische reacties.