原子的亚稳定结构是什么

问题描述

精选答案

按量子理论，原子中存在一系列不同能量的分立轨道。

为了使原子的总能最低，电子按照泡利不相容原理，从低到高依次填充这些轨道（一个轨道两个自旋相反的电子）。这就形成了原子的基态，也就是最稳定的状态，因为原子没有比这更低的能量了。这时，存在一个能级，低于这个能级的轨道被电子填满，而高于这个能级的轨道为空轨道。以氢原子为例，核外只有一个电子，轨道依次为-13.6eV,-3.4eV,-1.5eV....一个比一个高。 那么-13.6eV的这个轨道被占据，而-3.4eV，-1.5eV的轨道空着的状态就是氢原子的基态。而当收到激光，或磁场电场激发的时候，这个电子从外界吸收了能量，从而跳到了-3.4eV的轨道上，那么-13.6eV的轨道就空了。这就是一个处于亚稳态的原子。此时体系的能量升高了-3.4-（-13.6)=9.8eV。原子电离，就是说电子完全摆脱原子核的库仑作用，也就是说电子必须获得大于0的能量。在基态中，电子需要外界给13.6eV才能逃脱原子核的束缚，而在激发态，电子只需要3.4eV就可以摆脱原子核了，所以亚稳态的原子更容易被电离。但是你说它容易激发其它原子电离，我想可能是由于亚稳态的原子可以辐射出光子，从而激发其它亚稳态的原子电离吧。假设有两个氢原子离得很近，都处于亚稳态，电子在-3.4eV的能级上。

其他回答

成考老透明儿

其寿命可达10-3秒或更长，比通常能级寿命10-8～10-9s要大好几个量级。氦原子的1s2s3S1和1s2s1S0态就是亚稳态。由于跃迁受到选择定则的限制，不能通过电偶极辐射跃迁到较低的能态，但可通过磁偶极辐射或电四极辐射跃迁到较低能态，辐射强度很弱，因而亚稳态的寿命很长。

亚稳态原子比处于基态的原子更易于电离，也易于发生碰撞能量转移，从而影响放电性能；在激光器中，则形成粒子数反转，亚稳态具有重要意义。