ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการกระตุ้นและการดูดซับคือการกระตุ้นคือกระบวนการดูดซับโฟตอนและเคลื่อนไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น ในขณะที่การดูดซับเป็นกระบวนการถ่ายโอนพลังงานจากโฟตอนไปยังวัตถุบางอย่าง
เงื่อนไขการดูดกลืนและการกระตุ้นมีประโยชน์ในด้านกลศาสตร์ควอนตัม เคมีวิเคราะห์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพ และอื่นๆ อีกมากมาย คุณต้องเข้าใจข้อกำหนดเหล่านี้เป็นอย่างดีจึงจะเข้าใจเนื้อหาของฟิลด์เหล่านี้ได้อย่างเหมาะสม แนวคิดเรื่องการดูดกลืนและการกระตุ้นยังเป็นแนวคิดพื้นฐานในด้านสเปกโทรสโกปีและสเปกโตรเมทรี
ความตื่นเต้นคืออะไร
ความตื่นเต้นคือการถ่ายโอนระบบที่อยู่ในสถานะพลังงานต่ำไปสู่สถานะพลังงานสูง ดังนั้น คำศัพท์นี้สามารถกล่าวถึงได้เกี่ยวกับอิเล็กตรอนที่จับกับนิวเคลียสที่สถานะพื้นดิน กลศาสตร์ควอนตัมแนะนำว่าอิเล็กตรอนสามารถรับสถานะพลังงานที่เฉพาะเจาะจงได้เท่านั้น นอกจากนี้ ความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอนระหว่างสถานะนิ่งเหล่านี้ยังเป็นศูนย์ ดังนั้นความแตกต่างของพลังงานระหว่างสองขั้นตอนจึงเป็นค่าที่ไม่ต่อเนื่องกัน นั่นหมายความว่า; อิเล็กตรอนสามารถดูดซับหรือปล่อยพลังงานที่สอดคล้องกับความแตกต่างระหว่างสถานะที่อยู่กับที่ แต่ไม่ใช่ในระหว่างนั้น
รูปที่ 01: การกระตุ้นด้วยการฉายรังสี
ความตื่นเต้นคือกระบวนการดูดซับโฟตอนเพื่อเพิ่มระดับพลังงานให้สูงขึ้น กระบวนการที่ตรงกันข้ามของการกระตุ้นคือการปล่อยโฟตอนเพื่อให้ระดับพลังงานต่ำลง ถ้าพลังงานของโฟตอนตกกระทบมีขนาดใหญ่เพียงพอ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนไปสู่สถานะพลังงานที่ใหญ่มาก ซึ่งจะทำให้ตัวเองหลุดออกจากอะตอม เราเรียกมันว่า “ไอออไนซ์”
การดูดซึมคืออะไร
การดูดซึมเป็นคำที่เรามักใช้เพื่อระบุปริมาณที่กลายเป็นส่วนหนึ่งของปริมาณอื่น ในวิชาเคมี เราใช้คำว่าการดูดกลืนในแง่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลัก การดูดกลืนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหมายถึงกระบวนการถ่ายโอนพลังงานของโฟตอนไปยังระบบที่โฟตอนถูกดูดซับ ในกระบวนการดูดซับโฟตอนของเหตุการณ์จะหายไป
เรามาสร้างระบบที่มีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวจับกับนิวเคลียส ตัวอย่างเช่น สมมติว่าอิเล็กตรอนอยู่ในสถานะพื้น ถ้าโฟตอนชนกับอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนสามารถดูดซับโฟตอนได้ขึ้นอยู่กับพลังงานของโฟตอนยิ่งไปกว่านั้น หากพลังงานของโฟตอนเท่ากับความแตกต่างของพลังงานระหว่างสถานะพื้นกับสถานะอื่น อิเล็กตรอนก็สามารถดูดซับโฟตอนได้ อย่างไรก็ตาม หากพลังงานของโฟตอนไม่เท่ากับช่องว่างพลังงาน โฟตอนจะไม่ถูกดูดซับ โฟตอนมีโมเมนตัมเริ่มต้นเนื่องจากมวลของโฟตอน มันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของอิเล็กตรอนเมื่อโฟตอนถูกดูดซับ การดูดซึมเป็นหลักการสำคัญของสเปกตรัมการดูดกลืนและการปล่อยมลพิษ
รูปที่ 02: สเปกตรัมการดูดซึมของแคโรทีนอยด์
แรงกระตุ้นและการดูดซึมต่างกันอย่างไร
ความตื่นเต้นคือการเปลี่ยนสถานะของระบบเป็นสถานะพลังงานที่สูงขึ้น ในขณะที่การดูดกลืนคือการถ่ายเทพลังงานจากโฟตอนไปยังระบบ ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแรงกระตุ้นและการดูดกลืนก็คือ การกระตุ้นเป็นกระบวนการดูดซับโฟตอนและเคลื่อนไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น ในขณะที่การดูดกลืนเป็นกระบวนการถ่ายโอนพลังงานจากโฟตอนไปยังวัตถุบางอย่าง
ยิ่งกว่านั้น การกระตุ้นจะเกิดขึ้น การดูดซึมต้องเกิดขึ้น และเพื่อให้เกิดการดูดซึม ระบบจะต้องตื่นเต้น ดังนั้นการดูดซึมและการกระตุ้นจึงเป็นกระบวนการร่วมกัน
สรุป – การกระตุ้นเทียบกับการดูดซึม
ความตื่นเต้นและการดูดซึมเป็นเงื่อนไขที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการกระตุ้นและการดูดซับคือ การกระตุ้นคือกระบวนการดูดซับโฟตอนและเคลื่อนไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น ในขณะที่การดูดซับเป็นกระบวนการถ่ายโอนพลังงานจากโฟตอนไปยังวัตถุบางอย่าง