Ground State vs Excited State
Əsas vəziyyət və həyəcanlı vəziyyət atom quruluşu altında müzakirə edilən atomların iki vəziyyətidir. Əsas vəziyyət və çıxmış vəziyyət anlayışları astronomiya, kvant mexanikası, kimyəvi analiz, spektroskopiya və hətta tibb elmləri kimi sahələrdə istifadə olunur. Bu cür sahələrdə üstün olmaq üçün əsas vəziyyətin və həyəcanlı vəziyyətin nə olduğunu aydın şəkildə başa düşmək çox vacibdir. Bu yazıda həyəcanlı vəziyyətin və əsas vəziyyətin nə olduğunu, onların oxşarlıqlarını, əsas vəziyyətin və həyəcanlı vəziyyətin tətbiqlərini və nəhayət, həyəcanlı vəziyyətlə əsas vəziyyət arasındakı fərqi müzakirə edəcəyik.
Yer vəziyyəti
Əsas vəziyyəti anlamaq üçün ilk növbədə atomun quruluşunu başa düşmək lazımdır. Atomların ən sadəsi hidrogen atomudur. Nüvə kimi tək bir protondan və nüvə ətrafında dövr edən tək elektrondan ibarətdir. Atomun klassik modeli nüvə və onun ətrafında dairəvi yollarda fırlanan elektronlardır. Klassik model atomların əsas vəziyyətini və həyəcanlanmış vəziyyətini təsvir etmək üçün kifayət qədər tamdır, lakin kvant mexanikasının bəzi anlayışları tələb olunur. Kvant mexaniki sisteminin əsas vəziyyəti sistemin əsas vəziyyəti kimi tanınır. Bir ölçülü kvant dalğasının dalğa funksiyası sinus dalğasının yarısına bərabərdir. Sistem mütləq sıfırda olduqda sistemin əsas vəziyyətini əldə etdiyi deyilir.
Həyəcanlı Vəziyyət
Atomun və ya hər hansı digər sistemin həyəcanlı vəziyyəti də sistemin strukturuna əsaslanır. Bunu başa düşmək üçün atomun quruluşuna daha dərindən nəzər salaq. Atom nüvədən və onun ətrafında fırlanan elektronlardan ibarətdir. Nüvədən məsafə elektronun bucaq sürətindən asılıdır. Bucaq sürəti elektronun enerjisindən asılıdır. Bu sistemin kvant mexaniki təfsiri elektronun enerji olaraq heç bir dəyəri qəbul edə bilməyəcəyini söyləyir. Elektronun sahib ola biləcəyi enerjinin miqdarı diskretdir. Buna görə də elektron nüvədən heç bir məsafədə ola bilməz. Elektronun olduğu məsafə funksiyası da diskretdir. Bir elektrona enerji verildikdə, fotonun enerjisi sistemin cari enerjisi ilə sistemin əldə edə biləcəyi daha yüksək enerji arasındakı enerji boşluğudur, elektron fotonu udur. Bu elektron daha yüksək enerji vəziyyətinə gedəcək. Yer vəziyyətindəki enerjidən yüksək olan hər hansı bir enerji səviyyəsi həyəcanlı səviyyələr kimi tanınır. Belə səviyyələrdə fırlanan elektronlar həyəcanlı elektronlar kimi tanınır. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, elektronun həyəcanlanmış vəziyyəti heç bir ixtiyari qiymət ala bilməz. O, yalnız müəyyən kvant mexaniki dəyərləri qəbul edə bilər.
Əsas vəziyyətlə həyəcanlı vəziyyət arasındakı fərq nədir?
• Əsas vəziyyət sistemin ən aşağı enerji vəziyyətidir, həyəcanlı vəziyyət isə əsas vəziyyətdən yüksək olan hər hansı enerji vəziyyətidir.
• Sistem üçün yalnız bir əsas vəziyyət enerjisi var, lakin hər sistem üçün çoxlu mümkün həyəcanlı vəziyyətlər ola bilər.
