什么是激发态(Excited State)？

在物理学中，如果一个系统的能级比它的基准能级或基态高，就称它处于激发态。"系统"可能是一个原子、分子、离子或其他粒子。当系统吸收能量时，它转变成激发态，当它发出能量时，它又回到基态例如，原子，在吸收能量并跃迁到更高能量轨道之前，一直处于基态，电子被称为处于激发态。电场边缘的电子可以被激发到完全脱离原子的程度。电子作为带负电荷的粒子，原子核中的正电荷质子通过电磁力与原子核中带正电荷的质子相连。它们围绕着原子核的许多轨道，每一个轨道都对应着一个离散的能级。围绕原子核的每一个轨道，被概念化为一个电子壳层，只能容纳一定数量的电子能级往往首先被填满。当一个给定的壳层被填满时，一个更高的能量状态将开始被填充。一个电子有可能在这个能级被填充之前跃迁到一个更高的能级，但这需要来自系统外部的能量。这种能量可能以光子的形式出现，光和其他电磁辐射的基本单位。当光子击中原子时，能量将电子推进到更高的能级。电子从第一能级跃迁到第二能级所需的能量比从第二能级跃迁到第三能级所需的能量更多。这是因为原子核电场的吸引力在靠近核的地方最强，并且随着距离的增加而减少电场边缘的电子，远离原子核，可以被激发到完全脱离原子的程度。当这种情况发生时，原子失去了负电荷的单位并被电离，换句话说，它不再带中性电荷，而是变成带正电荷的离子。激发态是通常是短暂的。在跃迁到更高的能级后，电子通常会发射一个光子或声子（光或热的单位）回到基态。这可以自然发生，通过自发发射，也可以人为地，通过受激发射。在极少数情况下，激发态在原子中保留的时间更长，改变其化学性质。许多光产生装置的设计是通过自发或受激发射激发电子产生光子。例如，激光器通过受激发射发挥作用。荧光管和阴极射线管利用自发辐射来产生光。