定義
原子吸收一定的能量後,電子被激發到較高能級但尚未電離的狀態。激發態一般是指電子激發態,氣體受熱時分子平動能增加,液體和固體受熱時分子振動能增加,但沒有電子被激發,這些狀態都不是激發態。當原子處在激發態時,電子云的分布會發生某些變化,導致其化學反應的活性增大。
產生方法
產生激發態的方法主要有:
①光激發。處於基態的原子或分子吸收一定能量的光子,可躍遷至激發態,這是產生激發態的最主要方法。
②放電。主要用於激勵原子,如高壓汞燈、氙弧光燈。
③化學激活。某些放熱化學反應可能使電子被激發,導致化學發光。
去活途徑
激發態是短壽命的,很容易返回到基態,同時放出多餘的能量。激發態去活的途徑有:
①輻射躍遷(螢光或磷光 )。
②無輻射躍遷(系間竄越,內部轉變)。
③傳能和猝滅(激發態分子將能量傳遞給另一基態分子並使其激發)。
套用
原子吸收光譜法
基於待測物質的基態原子,具有選擇性地吸收由光源輻射出的待測元素特徵光的特性。光源輻射光被吸收程度與待測物質在樣品中的含量成正比。因此,測量光源輻射光強度的衰減程度,就可以檢測待測物質的含量。
原子處於游離狀態時,其能量最低,也最穩定,稱為基態原子。基態原子得到外界能量(如光輻射)後,其外層電子躍遷到較高能級,成為激發態原子。激發態原子不穩定,瞬間回到基態或較低能級,多餘的能量以光或熱的形式輻射出去。
每一種元素的原子,都有其獨有的核外電子結構,電子的各個能級差也與其他元素原子的核外電子能級差不同。所以,基態原子能選擇吸收與其電子能級差相當的輻射光的能量,這種輻射光就是該元素的特徵光。這種測量元素特徵光而得出檢測待測物質的含量的方法稱為 原子吸收光譜法。