Põhiline erinevus ergastuse ja neeldumise vahel seisneb selles, et ergastamine on footoni neeldumise ja kõrgemale energiatasemele liikumise protsess, samas kui neeldumine on protsess, mille käigus edastatakse energia footonilt teatud objektile.
Mermid neeldumine ja ergastus on kasulikud kvantmehaanika, analüütilise keemia, relatiivsusteooria ja paljudes teistes valdkondades. Nende väljade sisu õigeks mõistmiseks peate neid termineid hästi tundma. Neeldumise ja ergastuse mõisted on ka spektroskoopia ja spektromeetria valdkonna aluskontseptsioonid.
Mis on erutus?
Ergastus on madala energiaga olekus oleva süsteemi ülekandmine kõrge energiaga olekusse. Seega saab seda terminit arutada seoses põhiolekus tuumaga seotud elektroniga. Kvantmehaanika viitab sellele, et elektron võib võtta ainult teatud energiaolekuid. Lisaks on nende statsionaarsete olekute vahel elektroni leidmise tõenäosus null. Seetõttu on kahe etapi vahelised energiaerinevused diskreetsed väärtused. See tähendab; elektron võib neelata või emiteerida energiaid, mis vastavad statsionaarsete olekute mis tahes erinevusele, kuid mitte nende vahele.
Joonis 01: Ergastus kiiritusega
Ergastamine on sellise footoni neeldumise protsess, et tõusta kõrgemale energiatasemele. Ergastuse vastupidine protsess kiirgab footoni, mis langeb madalamale energiatasemele. Kui langeva footoni energia on piisav alt suur, liigub elektron väga suure energiaga olekusse, eemaldades seeläbi end aatomist. Nimetame seda "ionisatsiooniks".
Mis on neeldumine?
Absorptsioon on termin, mida me üldiselt kasutame, et identifitseerida teatud koguse muutumist mõne teise koguse osaks. Keemias kasutame terminit neeldumine peamiselt elektromagnetlainete tähenduses. Elektromagnetlainete neeldumine viitab footoni energia ülekandmisele süsteemile, milles footon on neeldunud. Neeldumise käigus langev footon kaob.
Võtame süsteemi, mille tuumaga on seotud üks elektron. Näiteks oletame, et elektron on põhiolekus. Kui footon põrkub elektroniga, võib elektron footoni neelata sõltuv alt footoni energiast. Veelgi enam, kui footoni energia on võrdne põhioleku ja mõne muu oleku energia erinevusega, suudab elektron footoni absorbeerida. Kui aga footoni energia ei võrdu energiavahega, siis footon ei neeldu. Footonil on footoni massi tõttu algimment. See põhjustab elektroni impulsi muutuse, kui footon neeldub. Absorptsioon on neeldumis- ja emissioonispektri peamine põhimõte.
Joonis 02: karotenoidide neeldumisspektrid
Mis vahe on ergastusel ja neeldumisel?
Ergastamine on süsteemi oleku muutumine kõrgema energiaga olekusse, samas kui neeldumine on energia ülekandmine footonilt süsteemi. Seega on peamine erinevus ergastuse ja neeldumise vahel see, et ergastamine on footoni neeldumise ja kõrgemale energiatasemele liikumise protsess, samas kui neeldumine on energia ülekandmine footonilt teatud objektile.
Veelgi enam, ergastuse toimumiseks peab toimuma neeldumine ja absorptsiooni toimumiseks peab süsteem olema ergastatud. Seetõttu on neeldumine ja ergastamine vastastikused protsessid.
Kokkuvõte – ergastus vs neeldumine
Ergastus ja neeldumine on omavahel tihed alt seotud terminid. Peamine erinevus ergastuse ja neeldumise vahel on see, et ergastamine on footoni neeldumise ja kõrgemale energiatasemele liikumise protsess, samas kui neeldumine on protsess, mille käigus edastatakse energia footonilt teatud objektile.
