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通俗讲解:电子基态时间:2025-05-13 定义:电子基态是原子、分子或离子中电子处于最低能量状态的稳定状态。此时,电子分布在离原子核最近的轨道上,系统能量达到最小值。
一、目的:Ø 维持稳定性:基态是自然状态下物质最稳定的存在形式,例如常温下氢原子的电子通常处于1s轨道。 Ø 解释物质性质:基态决定了物质的化学活性、导电性等基本性质。例如金属的导电性与其价电子在基态能带中的自由运动相关。 Ø 能量跃迁基准:基态作为能量参考点,是激发态和光/热辐射现象的起点。例如激光器工作时,电子从基态被激发到高能态后再跃迁回基态释放光子。
二、通俗案例:椅子与能量的比喻1.案例背景假设一个房间里有多个不同高度的椅子(类比原子中的电子轨道),椅子上坐着人(电子)。椅子的高度代表能量高低:低椅子能量低,高椅子能量高。
2.基态场景最稳定状态:所有人坐在离地面最近的椅子上(基态),此时整体能量最低,系统最稳定。 无需外力维持:就像氢原子的电子自然占据1s轨道,不需要额外能量输入。
3.激发态场景能量输入:如果有人用力将某个人举到高椅子上(吸收光子或电能),系统进入激发态。 短暂存在:高椅子上的人很快会跳回低椅子(自发辐射光子),恢复基态。例如霓虹灯通电时电子跃迁发出特定颜色的光。
4.现实映射椅子高度差 → 电子能级差(如1s→2p) 举人过程 → 光/电激发(如激光器泵浦) 跳回低椅 → 发光或释放热量 上一篇通俗讲解:密度泛函理论(DFT)下一篇通俗讲解:离子实 |