תוֹכֶן
אלקטרונים הם החלקיקים הטעונים לרעה של האטום. אלקטרונים מעגלים את הגרעין, המכיל את הפרוטונים והנויטרונים, במרחקים שונים המכונים פגזים. לכל אלמנט מספר מסוים של אלקטרונים ופגזים. בנסיבות מסוימות, אלקטרון עשוי לעבור ממעטפת אחת לאחרת, או אפילו לגרש אותו מהיסוד. ישנן שתי דרכים בהן אלקטרון יכול להתרגש מספיק כדי לעבור למעטפת גבוהה יותר ולמצב אנרגיה גבוה יותר.
קליטת פוטונים
אלקטרון אלמנטים יכול לקלוט פוטון אור כדי להיכנס למצב אנרגיה גבוה יותר. עם זאת, אורך הגל של הפוטון חייב להיות אורך גל ספציפי מכל אטום. כל אטום כשהוא ממוקם בספקטרוסקופ מייצר שילובי צבעים שונים. האלמנטים מקבלים ופולטים רק אור באורך גל מסוים. אם לאורך הגל יש אנרגיה רבה מדי או מעט מדי עבור היסוד, הוא לא יתקבל. ברגע שהאלקטרון נמצא במצב נרגש, כדי שהוא יימצא למצב התחתון, הוא פולט את אותו פוטון תדר צבע כדי לשחרר אנרגיה.
התנגשויות
כאשר אלמנטים מתנגשים אלקטרונים ניתן לקחת ממצבי אנרגיה נמוכים למצבים גבוהים יותר. זה קורה מכיוון שחלק מהאנרגיה הקינטית בין שני האטומים המתנגשים מועברת לאלקטרון. כאשר מדובר בהתנגשויות מהירות מאוד, אלקטרון עשוי להיפטר מאטום האב שלו. זה נקרא יינון התנגשות. לאחר מכן האלקטרון מסוגל להיספג על ידי אטומים אחרים. קשרים יוניים, שנוצרים כאשר אלקטרונים מועברים מאלמנט אחד למשנהו, מתרחשים באופנה.
משתני התנגשות
לא כל ההתנגשויות יגרמו לעירור של אלקטרונים. האנרגיה הקינטית, או אנרגיית התנועה, חייבת להיות מסוגלת להתגבר על סף מסוים כדי לרגש את האלקטרון. טמפרטורה היא דרך לספק יותר אנרגיה ויותר התנגשויות כדי לרגש אטומים. בטמפרטורות נמוכות אלמנטים נעים לאט ואינם מכילים אנרגיה מספקת כדי לעורר אלקטרונים או לגרום לתגובות כימיות. טמפרטורות גבוהות יותר מקנות אנרגיה רבה יותר לאטום ומגדילות את האנרגיה הקינטית של האטום ואת התנגשויות הנובעות מכך.
החשיבות
שתי עובדות חשובות נקבעות מאלקטרונים במצב נרגש. האחת היא שניתן לקבוע את ההרכב הכימי של חומרים על ידי בחינת ספקטרום האור המוותר כאשר מועברים דרך פריזמה. השני הוא ששימוש בספקטרום אור זה כימאים מסוגלים לקבוע את רמות מעטפת האלקטרונים ואת תת התעלות של האטום על ידי בחינת אורכי הגל של האור המיוצר על ידי כל יסוד.