Strona głównaPytania → Co oznacza, że energia elektronów...

Co oznacza, że energia elektronów w atomie jest skwantowana?

Pytanie

Pyta michał

Elektrony w atomie posiadają energię, która jest skwantowana. Gdy zmienia się wystarczająco jej wartość, zmieniają swoje położenie w atomie. Co się stanie, gdy nie otrzyma lub nie odda wystarczającej ilości energii aby zmienić położenie? Gdzie znajduje się elektron po zmianie swojej energii, a przed zmianą miejsca położenia?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

To, że energia elektrów w atomie jest skwantowana, oznacza, że są one w stanie tę energię zmieniać tylko w ściśle określonych porcjach. Pochłonięcie takiej ściślej określonej porcji energii wiąże się ze zmianą położenia elektronu w atomie w ściśle określony sposób – czy też, bardziej poprawnie, zmianą orbitalu na którym taki elektron się znajduje. Nie jest natomiast możliwe pochłonięcie innej („niewystarczającej”) porcji energii (tzn. nie można zmienić energii elektronu w atomie o dowolną wartość, bez przeniesienia go na inny orbital). To, że elektrony mogą pochłaniać tylko ściśle określone porcje energii, jest podstawą spektroskopii, i w szczególności jest obserwowane w tzw. widmach absorpcyjnych atomów – w widmach tych pojawiają się dyskretne (tzn. oddzielone od siebie) ciemne linie, będące właśnie przejawem pochłaniania przez elektrony w atomie tylko konkretnych porcji energii. Linie widmowe w atomach, i w szczególności związki poziomów energetycznych z położeniem orbit atomowych, w przystępny sposób (w zasadzie w oparciu o model Bohra) opisane są w takim artykule. Bardziej zaawansowane wyjaśnienie linii widmowych atomów, oparte o równanie Schroedingera, znaleźć można np. tutaj.