Excitation & Transition
원자에 대한 설명을 이해 하셨다면 이 것은 쉽게 이해 하실 수 있을 겁니다.
원자를 설명할 때 전자는 각각의 궤도를 가지고 있다고 했다. 그리고 위치 에너지와 결합 에너지도 가지고 있다고 했다! 기억 하쉬져? 이젠 여기에 한가지 개념을 더 추가 시켜 보도록 하겠다. 그건 머냐~!? 그건 각각의 각(shell)은 고유한 에너지를 가지고 있다는 것이다. ㅡㅡ? 이건 무슨 말이냐구? 말 그대로다. 이것을 에너지 준위(elvel) 라고 한다. 에너지 준위는 궤도 반경이 증가 할수록(K, L, M, N . . . 으로 갈수록) 에너지 준위도 높아진다.
원자 내의 궤도 전자는 외부에서 자극(에너지)을 주지 않으면 자신의 각((shell)에너지 준위에 의해 결정된다.)) 즉, 자신의 궤도에서만 돌아다닌다.
그러니까 궤도(각)은 괜히 있는 것이 아니다. 그리고 전자들이 자기들 마음대로 아무 각이나 돌아다니는 것도 아니다. ( ㅡ.-)/ !! 궤도마다 일정한 에너지를 가지고 있으며 그 궤도를 돌아다니는 전자는 궤도의 에너지 준위에 해당하는 에너지를 가진다. 그리고 전자는 외부의 자극(에너지)가 없다면 항상 자기 궤도에서만 돌아다닌 다는 것이다. 이 말은 다른 말로하면 !! 외부 자극(에너지)이 있으면 전자가 다른 각으로 이동 할 수도 원자를 이탈 할 수도 있다는 말이다.
- 여기(Excitation) -
여기는 전자가 원자를 이탈 할 만큼의 에너지 이하의(다른 표현을 사용하자면 지구가 태양계를 벗어나지 않을 만큼의) 에너지를 공급 받아 궤도 전자가 자신의 각에서 에너지 준위가 보다 높은 바깥쪽 궤도로 옮겨가게 된다.(ex> K각의 전자가 에너지를 받아 L각으로 옮겨갔다.) 이 현상을 여기라고 한다.
다른 표현을 사용하자면 당신 친구가 당신을 때렸다.[에너지를 받았다] 당신은 흥분을 했고 당신은 친구쪽으로 이동(달려들어 반격함)을 했다.[여기되었다.] ("ㅡ-) 별로 유익한 비유는 아닌 것 같다. 하하하... ;; 하핫.. ;; ("ㅡ-)ㅜ ya~~ ;; 갈수록 주체가 안된다. 무안하다. 그만해야지....
여기 되기 위한 조건은 각과 각 사이의 에너지 준위 이상의 에너지를 공급 받아야 여기 작용이 일어난다는 것이다. 즉 당신이 친구에게 달려들어 반격을 가하게 하기 위해선 그 만큼 흥분하도록 친구가 당신에게 강한 타격(damage)을 가해야 한다. 만일 약한 타격을 가하게 되면 당신은 장난으로 넘겨 친구에게 반격을 가하지 않을 것이다. 전자 역시 마찬가지이다. 만일 여기 작용을 일으키기에 약한 에너지를 공급 받는다면 움직이지 않고 가만히 있을 것이다.
다시 말하자면... ;; 궤도전자 A를 K각에 붙잡아둘 만큼의 힘 이상의 에너지를 A가 받아서 L각에 갔으나 이것은 원자 자체로 보면 불안정한 상태이다.[여기] 때문에 원래 상태(안정된 상태(ground state))로 가려는 성질에 의해 다시 K각으로 돌아가는 것이다.[천이]
여기 상태가 불안정한 이유는 K각에는 전자가 1개 남고 L각에 전자가 9개가 되기 때문이다. 따라서 K각에 전자가 2개 L각에 8개가 되는 상태(안정상태(ground state))가 되려고 하는 것이다. 이것이 천이이다.

등장 궤도 전자 A, B, C는 동일 궤도 전자이다. A가 여기되어 B가 되고 B가 천이되어 C가 된 것이다. 즉 C는 아까 그놈(A)이다.
B는 여기 상태(들뜬 상태, 흥분 상태 (+.+?), 불안정한 상태) 이며, 보통
정도 유지된다. 후다닥...
Energy A는 입사 에너지이다.(K각과 L각 사이의 에너지 준위 보다 크거나 같다.)
그리고 Energy B는 천이 에너지 이다.(입사 에너지 만큼 방출한다.)

저기 녹색 선이 보이는가 ... ? (안 보이면 색맹...(-ㅠ-) ) 에너지 준위 크기의 형태는 왼쪽 그림과 같다. 그래서 녹색 선 만큼의 에너지나 그 이상의 에너지가 있을 때 여기 작용이 일어 날 수 있는 것이다. 그리고 천이 작용 때는 그 녹색 선 만큼 에너지를 방출 하는 것이다.
여기에서 스펙트럼을 간단히 설명하자면 오른쪽 그림 같은 에너지 형태를 가지는 것을 '선 스펙트럼' 이라고 하며 오른쪽 같은 에너지 형태를 가지는 것을 '연속 스펙트럼' 이라고 한다.
스펙트럼의 개념은 다양하게 사용된다. 하지만 여기에서는 이정도로 끝낼까 한다.
- 천이 ( Transition) -
ㅡㅡ; 위에서 다 설명 한 것 같아서 별루 할 말이 없다. 그래두 굳이 설명 하자면 여기 상태(불안정한 상태)에서 안정된 상태(원래 상태)로 되돌아 가는 것이다.
중요한 것은 이때 입사에너지 만큼 천이 될 때 에너지를 방출(빛의 형태(형광)) 한다는 것이다.(천이 에너지) 왜 그러냐 하면 ... 음... 단순히 생각해 보면 받은 만큼 주는 것이 人之常情(인지상정:사람이라면 누구나 가지는 보통의 마음) 이니까...("ㅡ-)a....
L각은 K각보다 에너지 준위가 높다. 에너지 준위가 낮은 상태의 A라는 궤도 전자가 에너지를 받아서 에너지 준위가 높은 K각으로 갔다. 그러나 이는 ("ㅡ-) 본능이 거부한다는 이유로(안정된 상태로 가려는 성질)에 의해
의 짧을 생을 마치고 C상태(원래 상태)로 돌아간다. 하지만 여기에서 끝내면 먼가 찝찝하다... ;; 왜? 아직 높은 에너지를 가진 생태이기 때문에 그대로 K각(L각보다 에너지 준위가 낮다)으로 가면 이 또한 원자의 원초적 본능을 무시하는 처사이므로.... ;; 그래서 그 도중에 천이 에너지(빛의 형태(형광))를 발생하고 원래 모습으로 돌아가는 것이다.
그래서 천이 에너지는 K각과 L각 사이의 에너지 준위 차이 만큼 발생한다.(입사 에너지만큼)
각과 각 사이의 에너지 차이는 일정하기 때문에 이때 발생되는 에너지의 크기는 그 차이만큼 일정한 크기로 방출된다.
이것은 선 스펙트럼이며, 특성 X선의 원리가 된다. 특성X선은 메뉴 > 방사능의 > 방사성 붕괴에 나옵니다.
- 마무리 -
ㅡㅡ; 이대로 끝내기는 거시기(?)... ;; 해서 여기와 천이에 대해 위에서 마저 못한 말을 끝으로 마무리 할까 한다.
위에서는 K각과 L각 사이에서의 여기와 전이를 설명 하였는데, 이는 설명을 쉽게 하기 위한 예일 뿐이고 여기와 천이는 그 외의 각과 각 사이에서 다양하게 발생 할 수 있다. ex>K각과 M각 사이, M각과 N각 사이 .....
물론 적용되는 규칙과 조건은 같다.!! 여기가 일어나기에 충분한 에너지를 공급 받아야 하며 천이 되면서 천이 에너지를 방출 한다는 것 그리고 천이 에너지는 각과 각 사이의 에너지 준위 차이 만큼 일정한 크기를 가진다는 것! 이다.
여기와 천이의 실제 예를 보면 도로의 표지판(저녁에 빛을 쪼이면 매우 밝게 빛이 난다.), 반디불이(개똥벌래), 야광 등을 들 수 있다.....
Ionization
여기와 천이에 대해 이해 하셨져?
그럼 전리에 대한 설명은 간단히 끝내겠다.
어떤 각에 있는 전자가 원자 핵과의 결합 에너지 보다 큰 에너지를 받아 원자를 탈출(?) 하여 자유 전자! 가 되는 현상이 전리 작용이다. (지구가 태양과의 결합 에너지를 끊고 태양계를 벗어나서 우주를 방황한다고 생각해 보시길...) (*0*") 추어~
아무래도 결합 에너지가 작은 외각쪽의 전자가 전리 시키기 쉽겠져?
전리 시키는데 필요한 에너지는 원자의 종류에 따라 다르다.
그림이 없으니까 허전하다... ;; 하핫.. ;; 넣어야쥐... ;;
