Kľúčový rozdiel medzi excitáciou a absorpciou je v tom, že excitácia je proces absorpcie fotónu a presunu na vyššiu energetickú hladinu, zatiaľ čo absorpcia je proces prenosu energie z fotónu na určitý objekt.
Pojmy absorpcia a excitácia sú užitočné v oblasti kvantovej mechaniky, analytickej chémie, relativity a mnohých ďalších. Aby ste správne pochopili obsah týchto polí, musíte týmto pojmom dobre porozumieť. Koncepcie absorpcie a excitácie sú tiež základnými pojmami v oblasti spektroskopie a spektrometrie.
Čo je to vzrušenie?
Excitácia je prenos systému, ktorý je v stave nízkej energie, do stavu vysokej energie. Tento pojem teda možno diskutovať o elektróne viazanom na jadro v základnom stave. Kvantová mechanika naznačuje, že elektrón môže mať iba špecifické energetické stavy. Okrem toho je pravdepodobnosť nájdenia elektrónu medzi týmito stacionárnymi stavmi nulová. Preto sú energetické rozdiely medzi týmito dvoma stupňami diskrétne hodnoty. To znamená; elektrón môže absorbovať alebo emitovať energie zodpovedajúce akémukoľvek rozdielu medzi stacionárnymi stavmi, ale nie medzi nimi.
Obrázok 01: Excitácia ožiarením
Excitácia je proces pohlcovania takéhoto fotónu, aby sa dostal na vyššiu energetickú hladinu. Opačným procesom excitácie je vyžarovanie fotónu, ktorý zostúpi na nižšiu energetickú hladinu. Ak je energia dopadajúceho fotónu dostatočne veľká, elektrón sa presunie do veľmi veľkého energetického stavu, čím sa odstráni z atómu. Hovoríme tomu „ionizácia“.
Čo je absorpcia?
Absorpcia je termín, ktorý vo všeobecnosti používame na identifikáciu určitého množstva, ktoré sa stáva súčasťou iného množstva. V chémii používame najmä pojem absorpcia v zmysle elektromagnetického vlnenia. Absorpcia elektromagnetických vĺn sa vzťahuje na proces prenosu energie fotónu do systému, v ktorom bol fotón absorbovaný. V procese absorpcie sa dopadajúci fotón stratí.
Vezmime si systém s jedným elektrónom naviazaným na jadro. Predpokladajme napríklad, že elektrón je v základnom stave. Ak sa fotón zrazí s elektrónom, elektrón môže fotón absorbovať v závislosti od energie fotónu. Navyše, ak sa energia fotónu rovná energetickému rozdielu medzi základným stavom a nejakým iným stavom, elektrón môže fotón absorbovať. Ak sa však energia fotónu nerovná energetickej medzere, fotón nebude absorbovaný. Fotón má počiatočnú hybnosť v dôsledku hmotnosti fotónu. Spôsobuje zmenu hybnosti elektrónu, keď je fotón absorbovaný. Absorpcia je hlavným princípom absorpčných a emisných spektier.
Obrázok 02: Absorpčné spektrá pre karotenoidy
Aký je rozdiel medzi excitáciou a absorpciou?
Excitácia je zmena stavu systému na stav s vyššou energiou, zatiaľ čo absorpcia je prenos energie z fotónu do systému. Kľúčový rozdiel medzi excitáciou a absorpciou je teda v tom, že excitácia je proces absorpcie fotónu a presunu na vyššiu energetickú hladinu, zatiaľ čo absorpcia je proces prenosu energie z fotónu na určitý objekt.
Navyše, aby došlo k excitácii, musí dôjsť k absorpcii a aby k absorpcii došlo, systém musí byť excitovaný. Preto sú absorpcia a excitácia vzájomné procesy.
Zhrnutie – excitácia verzus absorpcia
Excitácia a absorpcia sú úzko súvisiace pojmy. Kľúčový rozdiel medzi excitáciou a absorpciou je v tom, že excitácia je proces absorpcie fotónu a presunu na vyššiu energetickú hladinu, zatiaľ čo absorpcia je proces prenosu energie z fotónu na určitý objekt.
