Войти
Фотоиндуцированное разделение зарядов - это процесс электрона в атоме или молекуле, возбуждаясь до более высокого энергетического уровня за счет поглощения фотона, а затем оставляя атом или молекулу ближайшему акцептору электронов.
Атом состоит из положительно заряженного ядра, на орбите которого движутся электроны. Ядро состоит из незаряженных нейтронов и положительно заряженных протонов. Электроны заряжены отрицательно. В начале двадцатого века Эрнест Резерфорд предположил, что электроны вращаются вокруг плотного центрального ядра аналогично планетам, вращающимся вокруг Солнца. центростремительная сила, необходимая для удержания электронов на орбите, была обеспечена кулоновской силой протонов в ядре, действующей на электроны; точно так же, как гравитационная сила Солнца, действующая на планету, обеспечивает центростремительную силу, необходимую для удержания планеты на орбите.
Эта модель хоть и привлекательна, но не работает в реальном мире. Синхротронное излучение могло бы привести к потере орбитального электрона орбитальной энергии и спиральному движению внутрь, поскольку векторная величина ускорения частицы, умноженная на ее массу (значение силы, необходимой для удержания электрона в круговом движении), будет меньше, чем электрическая сила, приложенная протоном к электрону.
Как только электрон попадет в ядро, он соединится с протоном, образуя нейтрон, и атом перестанет существовать. Эта модель явно ошибочна.
В 1913 г. Нильс Бор уточнил модель Резерфорда, заявив, что электроны существуют в дискретных квантованных состояниях, называемых уровнями энергии.. Это означало, что электроны могли занимать орбиты только при определенных энергиях. Здесь применяются законы квантовой физики, и они не соответствуют законам классической ньютоновской механики.
. Электрон, полностью свободный от атома, имеет энергию 0 джоулей (или 0 электронвольт). Электрон, который описывается как находящийся в «основном состоянии», имеет энергию, равную энергии ионизации атома. Электрон будет находиться на этом уровне энергии при нормальных обстоятельствах.
Если фотон света попадает в атом, он будет поглощен, если и только если энергия этого фотона равна разнице между основным состоянием и другим уровнем энергии в этом атоме. Это поднимает электрон на более высокий энергетический уровень.
