Estaba estudiando los láseres, hay una sección sobre absorción y el autor está dando la declaración como
"Un átomo en el estado de menor energía E1 puede absorber el fotón incidente y puede excitarse a E2. Esta transición se conoce como absorción estimulada correspondiente a cada transición realizada por un átomo, un fotón desaparece del haz incidente".
¿Cómo puede un átomo hacer una transición, porque solo un electrón puede hacer una transición? ¿Quiere decir el autor que el átomo en el cristal o gas se eleva a un estado superior con respecto a los demás átomos del grupo?
Estoy confundido porque el profesor universitario también dijo que no hace ninguna diferencia.
Cuando enseñamos a los estudiantes sobre el átomo de hidrógeno, tenemos la tendencia a asumir que el protón está fijo y luego simplemente lo ignoramos. Entonces solo tenemos una sola partícula, el electrón, moviéndose en un potencial. Este enfoque es tan común que incluso tiene un nombre: se llama aproximación de Born-Oppenheimer . Visto así tiene sentido hablar de excitar al electrón porque, bueno, el sistema que estamos considerando sólo tiene un electrón.
Sin embargo, la aproximación de Born-Oppenheimer es de hecho solo una aproximación. Aunque en un átomo el núcleo es mucho más pesado que los electrones, también se moverá debido a la interacción con los electrones que lo rodean. Así que en realidad no puedes separar los niveles de energía de los electrones del núcleo. Tienes un sistema compuesto de electrones y núcleos y solo puedes hablar de los niveles de energía de todo el átomo.
Entonces, cuando agregas un cuanto de energía a un átomo, no solo estás cambiando la energía de los electrones, también estás cambiando la energía del núcleo. Por eso es más correcto hablar de una transición entre estados de energía de todo el átomo.
Habiendo dicho esto, generalmente es una excelente aproximación tratar el núcleo como fijo y solo hablar de transiciones de electrones. Supongo que la mayoría de nosotros hemos usado este tipo de fraseo.
Si está interesado en aprender más sobre los niveles de energía de los átomos, vea mi respuesta a ¿ Por qué los orbitales atómicos que no son de hidrógeno tienen la misma estructura de degeneración que los orbitales de hidrógeno? .
Creo que su profesor tiene razón, pero estoy de acuerdo en que esto es ambiguo. Lo que sea que estaba leyendo, creo que estaba tratando de ser lo más general posible al describir la absorción estimulada. En un caso, un electrón en un átomo puede excitarse y hacer una transición, pero también pueden suceder otras cosas. Un átomo en un cristal podría ser excitado a un estado de vibración superior, por ejemplo. Las moléculas que son excitadas por fotones podrían ser excitadas en estados electrónicos, de vibración o de rotación.
Entonces, mientras que el electrón hace la transición como lo está pensando, se puede pensar que el estado electrónico del átomo en sí está excitado, y creo que el uso general del término átomo aquí es para cubrir más de un tipo de transición.
garyp