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电子跃迁就是指原子的外层电子从低能轨道转移到高能轨道,或者从高能轨道转移到低能轨道.转移过程中会吸收或者放出一个光子,该光子能量为两个轨道能量之差的绝对值.电子跃迁分为自发跃迁和受激跃迁,在没有外界激励的情况下电子处在平衡状态下,再有外界激励下,电子平衡被打破,如果电子吸收光子能量则会跳跃到离原子核更远的轨道上（光子能量大于或等于两轨道能及之差）,但这样的电子不稳定,容易放出能量而返回原来的轨道,这部分放出的能量就表现为荧光.
波尔用氢原子轨道理论成功结识了电子跃迁.该理论假设氢原子电子在某些特定的轨道上运行,每个轨道对应着一个能级,且能级是分离的.在外界光子的激发下,电子可以从低能级跃迁到高能级,其中入射光子的能量必须要大于或者等于两轨道能级绝对值之差.同时合适的光子入射下,原子电子也可以从高能级跃迁到低能级,同时放出一个光子,该光子能量与入射光子能量相同,且相干,这是激光产生的基本原理,也叫做受激辐射.除此之外,原子内部电子也可以自发的从高能级跃迁到低能级,或者从低能级跃迁到高能级,不过这种过程处于静态平衡之中.
普朗克认为光子能量是一份一份的,因此跃迁吸收或者放出的光子能量可表示为：
其中h为普朗克常数6.626196×10^-34J·s.在氢原子中光子能量又可以与轨道数联系起来,他们之间有一个李德博格常数联系起来,该理论可以预测电子的所处的轨道,从而预测氢原子的谱线,同时也可以拓展到其他元素谱线的预测.
电子跃迁的一个例子就是焰色反应.某些金属或它们的挥发性化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应.灼烧金属或它们的挥发性化合物时,原子核外的电子吸收一定的能量,从基态跃迁到具有较高能量的激发态,激发态的电子回到基态时,会以一定波长的光谱线的形式释放出多余的能量,从焰色反应的实验里所看到的特殊焰色,就是光谱谱线的颜色.每种元素的光谱都有一些特征谱线,发出特征的颜色而使火焰着色,根据焰色可以判断某种元素的存在.如焰色洋红色含有锶元素,焰色玉绿色含有铜元素,焰色**含有钠元素等
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