Energy Level, Ground Level, Ground State, Exitation State, Excitaion Relaxation   에너지 준위, 에너지 상태, 바닥 준위, 바닥 상태, 기저 상태, 들뜬 준위, 들뜬 상태, 여기 상태, 들뜸 이완

(2018-05-24)

전자 천이, Electron Transition

1. 에너지 준위, 에너지 상태 (Energy Level/State)양자화에너지 값
     - 특정한 불연속적인 값 만이 허용되는 양자화에너지 값
        . 원자,분자,결정 내의 전자에너지는 이산적인 에너지 값 만을 갖음 ☞ 에너지 양자화


2. 원자전자의 거동 표현 (전자의 위치 → 에너지 준위)원자 핵으로부터 중심 반경에 의해 전자 위치를 표현하기 어려움
     - 같은 반경 위치에 전자들이 중첩하는 등

  ㅇ 따라서, 전자의 위치 보다는 에너지 준위에 의해 표현하게됨 

  ㅇ 원자에너지 준위에 대응되는 중요 개념 => 전자 껍질 (주껍질, 부껍질)


3. 바닥 준위/상태 및 들뜬 준위/상태

  ㅇ 바닥 준위(상태) or 기저 준위(상태) (Ground Level/State)
     - 에너지가 가장 낮은 준위를 갖는 정상상태

  ㅇ 들뜬 준위(상태) or 여기 준위(상태) (Excited Level/State)
     - 바닥준위 이외의 높은 에너지 준위를 갖는 정상상태

  ㅇ 준위 간 전자의 이동 :  전자 천이(Electron Transition)


4. 흡수(Absorption) 및 방출(Emission) 에너지 준위 간  광자흡수 및 방출 
     - 원자전자에너지 준위 사이(수 [eV])에 천이(transition)할 때 발생 또는 흡수

  ㅇ 흡수(Absorption)흡수 스펙트럼 참조
     - 외부에서 에너지(광,전자 등)을 받아 높은 에너지 상태로 되는 현상 (흡수)
        . 낮은 에너지준위에 있는 전자는 높은 에너지준위로 천이하며  광자(Photon)를
          흡수(absorption)

  ㅇ 방출(Emission)                      ☞ 방출 스펙트럼, 유도방출, 자연방출 참조
     - 보통 여기상태는 불안정하므로, 빨리 낮은 에너지상태로 되돌아오게되는데,
       이때 남는 일부 에너지으로 방출됨 (방출)
        . 높은 에너지준위에 있는 들뜬상태의 전자는 다시 낮은 에너지준위로 되돌아 천이
          하며 양 준위간의 에너지차에 해당하는 광자를 방출(emission)


5. 들뜸(Excitation) 및 이완(Relaxation)원자전자들이 더 높은 에너지준위로 들뜨면(Excitaion), (에너지 흡수)
     - 대략 수 나노 초(수명시간) 정도 머무르다가,
     - 낮은 에너지준위로 이완(Relaxation)하게 됨              (에너지 방출)

  ㅇ 이에따라 나타나는 여러 현상들
     - 비 복사성 이완 : 열 방사 등
     - 복사성 이완    : 형광인광 등에 의한 광자 방출

     - 에너지 전이    : 인접 원자/분자로의 전자 이동(광합성 등)
     - 전자 전이      : 인접 원자/분자로의 전자 이동(인공 광합성 등)


6. 고체 결합 관련

  ㅇ 결정성 고체 결합을 에너지 띠(Band)로 설명하는 이론 ☞ 에너지 밴드(전도대,가전자대 등)

  ㅇ 금속성 결합 ☞ 전자 바다 모형


[에너지 밴드] 1. 에너지 밴드 2. 에너지 준위 3. 에너지 갭 4. 이온화 에너지
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          1.   1. 에너지 밴드
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