1。量子エネルギーレベル：
- 原子内の電子は、軌道として知られる特定の離散エネルギーレベルのみを占めることができます。
- これらのエネルギーレベルは量子化されています。つまり、連続範囲ではなく、特定の固定値のみを引き受けることができます。
- これは、電子がどのエネルギーレベルで理論的に存在する可能性がある古典的なモデルとは異なります。
2。電子遷移：
- 原子がエネルギーを吸収すると（たとえば、熱や光から）、電子はより低いエネルギーレベルからより高いエネルギーレベルにジャンプできます。これは励起と呼ばれます。
- 励起された電子がより低いエネルギーレベルに戻ると、吸収されたエネルギーが光の形で放出されます。これは排出と呼ばれます。
- 2つのレベル間の特定のエネルギー差により、放出された光の周波数（したがって色）が決まります。
3。一意の排出スペクトル：
- 各要素には、一意の数のプロトンと電子があるため、ユニークなエネルギーレベルがあります。
- これは、各要素が特徴的な放射スペクトルを持っていることを意味します。これは、励起された電子がより低いエネルギーレベルに戻るときに放出される特定の波長（または色）で構成されています。
4。基礎としてのbohrモデル：
- 量子機械モデルは、原子内の電子の量子化されたエネルギーレベルの概念を最初に導入したBOHRモデルに基づいています。
- ただし、量子機械モデルは、特に複数の電子を持つ原子に対して、電子の挙動とエネルギーレベルのより洗練された正確な説明を提供することにより、BOHRモデルを超えています。
それがどのように機能するか：
1。励起： 原子はエネルギーを吸収し、電子がより高いエネルギーレベルにジャンプします。
2。遷移： 励起電子は不安定になり、より低いエネルギーレベルに戻りたいと考えています。
3。排出： 電子がより低いレベルに戻ると、光の光子として過剰なエネルギーを放出します。
4。特定のエネルギー差： 2つのレベルのエネルギー差は、光の特定の周波数（および色）に対応します。
5。一意のスペクトル： 各要素におけるエネルギーレベルのユニークな配置は、可能な遷移のユニークなセットをもたらし、したがって特徴的な排出スペクトルになります。
例：
- ナトリウム： ナトリウムが加熱されると、3Pと3Sの軌道の間に特異的なエネルギーの違いがあるため、明るい黄色の光が発生します。
- 水素： 水素原子の単純な構造は、異なるエネルギーレベル間の電子遷移に対応する特定の波長を持つ明確に定義された発光スペクトルを可能にします。
アプリケーション：
- 要素の識別： 排出分光法は、サンプルに存在する要素を識別するための強力なツールです。
- 天文オブジェクトの分析： 星や他の天体の排出スペクトルは、それらの組成、温度、および運動に関する情報を提供します。
- レーザーの開発： レーザーは、電子が特定のエネルギーレベルに励起され、特定の周波数で光を放出するために刺激された刺激放出の原理に依存しています。
要約すると、量子機械モデルは、要素の排出スペクトルを理解するための包括的なフレームワークを提供します。量子化されたエネルギーレベル、電子遷移、ユニークな原子構造の概念を組み込むことにより、励起されたときに要素によって放出される光の特定の波長を説明し、要素を特定してその特性を分析できるようにします。
