原子のコンテキストで「励起状態」が何を意味するかを完全に理解するには、原子内の電子シェルとエネルギーレベルの概念を覚えておく必要があります。原子核の周りの電子は、エネルギーレベルの増加の層に配置されています。これらのレベルは、しばしば核の周りの同心円として視覚化され、それぞれが異なる電子シェルを表します。
その基底状態では、電子は利用可能な最低のエネルギーレベルを占有し、最初のシェル(核に最も近い)が最初に満たされ、次に2番目のシェルなどがあります。原子は、その電子の1つ以上が元のエネルギーレベルから高エネルギーレベルにジャンプするのに十分なエネルギーを獲得したときに、励起状態にあります。このエネルギーの変化は、通常、熱、光、電気エネルギーなどの外部源からの原子吸収エネルギーによって引き起こされます。
励起状態は、原子の安定した構成ではありません。励起された電子は、最終的に、光子(光)の形で過剰なエネルギーを放出するか、衝突を介して別の原子にエネルギーを伝達することにより、元のエネルギーレベルに戻ります。エネルギーの排出または移動により、原子はより低いエネルギーまたは基底状態に戻ります。
励起状態の概念は、物理学、化学、材料科学における多くの現象を理解する上で不可欠です。たとえば、原子による光の放出を説明します。これは、白熱電球、蛍光灯、レーザーなどのさまざまな光源の基礎です。また、化学反応、エネルギー伝達プロセス、およびさまざまな条件下での材料の特性において重要な役割を果たします。