En un sistema cuántico atómico, típicamente discutido en óptica cuántica, hay algo llamado estado oscuro . Un estado oscuro es un estado de un sistema cuántico que no emite ningún fotón. Un estado fundamental tampoco emite fotones. Por lo tanto, ¿cuál es la diferencia entre un estado oscuro y un estado fundamental?
La emisión o absorción de un fotón depende del CAMBIO de estado de un electrón (u otra partícula).
Por tanto, una partícula emite un fotón cuando pasa de un estado a otro de menor energía. Absorbe un fotón cuando la transición es a un estado con mayor energía. La energía del fotón es igual a la diferencia de energía de los dos estados.
Un estado oscuro no emite ni absorbe un fotón, generalmente porque las transiciones desde o hacia el estado oscuro están prohibidas (de acuerdo con las reglas de selección cuántica).
Por lo tanto, no se puede observar un estado oscuro (con métodos convencionales).
El estado fundamental no puede emitir un fotón ya que es el estado de energía más bajo (por lo que no se permite una transición a energías más bajas), pero claramente puede absorber un fotón, por lo que puede ser "observado".
Tenga en cuenta que NO observamos, NUNCA, "energías absolutas", sino que siempre la energía cambia de un estado a otro (esto también es cierto en la mecánica clásica). Por lo general, la referencia establecida como CERO es el "nivel de vacío" (básicamente una partícula libre sin interacción).
Por eso el estado fundamental del electrón de Hidrógeno es -13,6 eV, es decir, se necesita un fotón con esa energía para liberar completamente el electrón del átomo.
Entonces podemos observar el estado fundamental del átomo de hidrógeno de esta manera (y también con las transiciones a otros estados).
Ahora bien, si el hidrógeno tuviera un estado entre el vacío y el estado fundamental donde no se permite la transición desde el estado fundamental, sería un estado oscuro.