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इलेक्ट्रॉन परमाणु के नकारात्मक आवेशित कण हैं। इलेक्ट्रॉन नाभिक का चक्कर लगाते हैं, जिसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, जिन्हें विभिन्न दूरी पर गोले कहा जाता है। प्रत्येक तत्व में इलेक्ट्रॉनों और गोले की एक निश्चित संख्या होती है। कुछ परिस्थितियों में, एक इलेक्ट्रॉन एक शेल से दूसरे में जा सकता है, या यहां तक कि तत्व से निष्कासित हो सकता है। ऐसे दो तरीके हैं जिनसे एक इलेक्ट्रॉन को एक उच्च शेल और उच्च ऊर्जा की स्थिति में स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त उत्तेजित किया जा सकता है।
फोटॉनों का अवशोषण
एक तत्व इलेक्ट्रॉन एक उच्च ऊर्जा राज्य में प्रवेश करने के लिए एक प्रकाश फोटॉन को अवशोषित कर सकता है। हालांकि, फोटॉन की तरंग दैर्ध्य प्रत्येक परमाणु से एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य होनी चाहिए। स्पेक्ट्रोस्कोप में रखे जाने पर प्रत्येक परमाणु रंगों के विभिन्न संयोजनों का उत्पादन करता है। तत्व केवल कुछ तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को स्वीकार करते हैं और उत्सर्जित करते हैं। यदि तत्व के लिए तरंग दैर्ध्य में बहुत अधिक या बहुत कम ऊर्जा है, तो इसे स्वीकार नहीं किया जाएगा। एक बार जब इलेक्ट्रॉन उत्तेजित अवस्था में होता है, तो यह निचली अवस्था में आने के लिए, यह ऊर्जा छोड़ने के लिए समान रंग आवृत्ति फोटॉन का उत्सर्जन करता है।
टक्कर
जब तत्वों को आपस में टकराते हैं तो ऊर्जा की निम्न अवस्थाओं से उच्च अवस्थाओं तक ले जाया जा सकता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि दो टकराने वाले परमाणुओं के बीच गतिज ऊर्जा का कुछ भाग इलेक्ट्रॉन में स्थानांतरित हो जाता है। बहुत तेजी से टकराव में एक इलेक्ट्रॉन अपने मूल परमाणु से मुक्त हो सकता है। इसे टकराव आयनीकरण कहा जाता है। इलेक्ट्रॉन तब अन्य परमाणुओं द्वारा अवशोषित होने में सक्षम होता है। आयनिक बांड, जो तब बनते हैं जब इलेक्ट्रॉनों को एक तत्व से दूसरे में स्थानांतरित किया जाता है, फैशन में होता है।
टकराव चर
सभी टकराव इलेक्ट्रॉनों के उत्तेजना के परिणामस्वरूप नहीं होंगे। गतिज ऊर्जा, या गति की ऊर्जा, इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करने के लिए एक निश्चित सीमा को पार करने में सक्षम होना चाहिए। तापमान परमाणुओं को उत्तेजित करने के लिए अधिक ऊर्जा और अधिक टक्कर प्रदान करने का एक तरीका है। कम तापमान पर तत्व धीरे-धीरे चलते हैं और इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने या रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है। उच्च तापमान परमाणु को अधिक ऊर्जा प्रदान करते हैं और परमाणु की गतिज ऊर्जा और इसके परिणामस्वरूप टकराव को बढ़ाते हैं।
महत्त्व
उत्तेजित अवस्था में इलेक्ट्रॉनों से दो महत्वपूर्ण तथ्य निर्धारित होते हैं। एक यह है कि किसी प्रिज्म से गुजरने पर दी गई प्रकाश स्पेक्ट्रा की जांच करके सामग्रियों की रासायनिक संरचना का निर्धारण किया जा सकता है। दूसरा यह है कि इस प्रकाश स्पेक्ट्रा का उपयोग करने वाले केमिस्ट प्रत्येक तत्व द्वारा उत्पादित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की जांच करके परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल स्तरों और सूबलों को निर्धारित करने में सक्षम हैं।