Atom Fiziğine Giriş - 10

Gaz atomları ile çarpışan elektronların enerjileri atomları iyonlaştırmadan değiştirilse de her defasında atoma verecekleri enerji miktarları belirlidir ve değişmez.

Bir maddenin atomları uyarıldığında elektronlar kendiliğinden aşağı seviyelere inerler. Bu inme sırasında her atomun elektronu farklı farklı yollardan iner ve atom farklı dalga boyunda fotonlar salar. Bu nedenle maddeden elde edilen ışıma karışık ışıklardan oluşur. Buna kendiliğinden emisyon denir. Demirin ısıtılmasından sonra gözlenen ışıma, cıva gazı dolu olan bir ampulün ışık vermesi kendiliğinden emisyona örnektir. Bazı maddelerin atomları uyarıldığında elektronlar kendiliğinden aşağı seviyelere inemezler. Maddenin atomlarının elektronlarının çoğu n = 2 düzeyinde kalırlar. Bu atomlardan birine dışarıdan foton gönderilerek elektronun n = 1 düzeyine inmesi sağlanır. Dışarıdan gönderilen fotonun enerjisi n = 2 düzeyinin enerjisi kadar olmalıdır. Elektron inerken salınan fotonun da enerjisi dışarıdan gelen fotonun enerjisi kadardır. Bu durumda ortamda iki tane foton vardır. Bu fotonlar etrafındaki iki atomun elektronlarını da aşağıya indirir ve ortamda dört tane foton olur. Bu olay tüm elektronların temel hâle inmesine kadar devam eder. Bu olaya uyarılmış emisyon denir. 

Buna göre, 

I. Uyarılmış emisyon her maddenin atomlarında gözlenebilir. 

II. Elde edilen tüm fotonların dalga boyları aynıdır. 

III. Uyarılmış emisyonda, elektronu n = 2 düzeyinde kalan atoma gelen foton elektronun inmesini sağladığından bu foton soğurulmaz.

Bohr atom modeline göre, temel enerji düzeyinde olan bir hidrojen atomundaki elektronunun açısal momentumunun artması için, 

I. Atom iyonlaştırılmalıdır. 

II. Atom uyarılmalıdır. 

III. Atoma ışıma yaptırılmalıdır.