Gli elettroni sono le particelle caricate negativamente dell'atomo. Gli elettroni circondano il nucleo, che contiene protoni e neutroni, a varie distanze chiamate conchiglie. Ogni elemento ha un certo numero di elettroni e conchiglie. In determinate circostanze, un elettrone può spostarsi da una conchiglia a un'altra, o addirittura essere espulso dall'elemento. Ci sono due modi in cui un elettrone può essere eccitato abbastanza da spostarsi verso un guscio più alto e uno stato di energia più elevato.

Assorbimento di fotoni

L'elettrone di un elemento può assorbire un fotone leggero per entrare in un più alto stato energetico. Tuttavia, la lunghezza d'onda del fotone deve essere una lunghezza d'onda specifica da ciascun atomo. Ogni atomo posto nello spettroscopio produce diverse combinazioni di colori. Gli elementi accettano solo ed emettono luce di determinate lunghezze d'onda. Se la lunghezza d'onda ha troppa o poca energia per l'elemento, non sarà accettata. Una volta che l'elettrone si trova nello stato eccitato, perché esso scenda allo stato inferiore, emette lo stesso fotone di frequenza del colore per rilasciare energia.

Collisioni

Quando gli elementi si scontrano, gli elettroni possono essere presi dai bassi stati di energia agli stati più alti. Ciò si verifica perché parte dell'energia cinetica tra i due atomi in collisione viene trasferita nell'elettrone. Nelle urti molto veloci un elettrone può essere liberato dal suo atomo genitore. Questo è chiamato ionizzazione di collisione. L'elettrone è quindi in grado di essere assorbito da altri atomi. I legami ionici, che si formano quando gli elettroni vengono trasferiti da un elemento a un altro, avvengono nel modo.

Variabili di collisioni

Non tutte le collisioni produrranno l'eccitazione degli elettroni. L'energia cinetica, o l'energia del movimento, deve essere in grado di superare una certa soglia per eccitare l'elettrone. La temperatura è un modo per fornire più energia e più collisioni per eccitare gli atomi. A basse temperature gli elementi si muovono lentamente e non contengono energia sufficiente per eccitare gli elettroni o provocare reazioni chimiche. Temperature più elevate impartiscono più energia all'atomo e aumentano l'energia cinetica dell'atomo e le conseguenti collisioni.

Importanza

Due elementi importanti sono determinati dagli elettroni in uno stato eccitato. Uno è che la composizione chimica dei materiali può essere determinata esaminando gli spettri di luce emessi quando passano attraverso un prisma. L'altro è che usando questo spettro di luce i chimici sono in grado di determinare i livelli di guscio elettronico e i sottolivelli dell'atomo esaminando le lunghezze d'onda della luce prodotta da ciascun elemento.