主要区别
激发势和电离势的主要区别在于,激发描述的是电子从低能级到高能级的运动,而电离势描述的是一个电子从一个能级上的全部移动。
激发(excitation) vs. 电离势(ionization potential)
激发被认为是在特定系统中添加不同数量的能量,例如原子、分子或原子核;另一方面,电离势被视为从中性气体系统中消除最轻束缚电子所需的能量量。
激发的主要目的是解释电子从较低能级到较高能级的运动;相反,电离势的目的是解释特定电子从能级完全消失的过程。激发通常需要来自周围环境的能量,但很快这种能量以光子的形式释放出来,而电离势从原子吸收了它的能量,而这种能量不会再次释放出来。
最后,激发产生一种通常不稳定且寿命短的激发态;在另一方面,电离势最终产生一个阳离子,在电子被去除后,多次作用于稳定离子。激发能总是等于两个轨道中存在的电子的能量差;另一方面,电离势的存在量太大,以至于电子将其从原子中解离出来,但原子外的动能为零。
电子从较低的能级跃迁到一个较高的能级,但不会使它处于激发状态,因此原子上的电荷不会改变;相反,在电离势中,一个电子非常兴奋,以至于它实际上从原子中分解,然后增加原子的电荷。激发是电离势中存在的一步,电离势是整个过程。
比较图
什么是激发(excitation)?
激发是给电子能量,使其从较低能级传输到较高能级的结果。电子不离开原子,它将继续围绕原子核运行,直到电子能级大于原子的电离能级。
激发通常导致系统能量从地能状态转变为激发能态。在激发中,被激发的系统除了能量的分布外,还包含着不同的值,因为激发过程只发生在原子吸收特定部分的能量时。
同样的激发过程也适用于质子、电子和存在于原子核中的中子,当所需的能量被提供给它们时,它们就会被激发。与电子相比,原子核的能量非常高,需要大量的能量才能使其进入激发态。
什么是电离势(ionization potential)?
当给予电子足够的能量使其脱离能级时,这就是所谓的电离势。一种气体含有一种电流,这种电流存在于荧光灯管中,通过它使电子被激发并电离。结果,当电子再次向基态移动时,以紫外线辐射形式散失的能量被管光中的涂层进一步吸收,然后发射可见光。
松散束缚电子的去除是一个吸热过程(从外部吸收能量的过程)。因此,电离势包含一个正值。在大多数情况下,电子离原子核越近,电离势就越高。
在周期表中,由于原子尺寸的增加,电离能趋于减少。随着原子尺寸的增大,离原子核最远的电子之间的吸引力减小,这样,就很容易将该电子移除。当去除电子所需的能量减少时,电离能就降低了。
主要区别
- 电子从一个能级移动到另一个能级所需的能量称为该电子的激发态;另一方面,电子从第一能级到无穷大的折叠平移所需的能量称为电离势。
- 电子的激发是能级形成的全过程,而电子的电离势描述了能级形成的全过程。
- 在激发态下,当电子从高能级跃迁到较低能级时,原子上的电荷并没有改变,而是没有离开原子;相反,在电离势中,原子上的电荷发生变化,因为电子被激发得如此强烈,以致于它从原子中挣脱出来。
- 电子的激发是向一个特定的系统(如原子、分子或原子核)添加一个单独的能量量,而电离势是从中性气体排列中除去最轻束缚电子所需的能量。
结论
以上讨论得出结论,激发势和电离势是用来解释能量变化与能量行为之间关系的两个术语。它们之间的区别在于,激发被用来解释电子从低能级到高能级的传输,而电离势则用来解释电子从能级完全消失的过程。