Forta si Gratie

Interactiunea observabila dintre materie si lumina

Aceasta legatura este pusa in evidenta cel mai bine la nivelul electronilor atomici, care atunci cand sunt excitati suficient de mult cu ajutorul radiatiei electromagnetice, trec de pe un nivel energetic mai mic pe un nivel energetic mai mare (schimba orbitalul sau suborbitalul cu unul superior) si absorb radiatia care le-a indus potentialul energetic de urcare pe urmatorul nivel. Mentinerea lor acolo este de foarta scurta durata in cazul in care nu continua sa fie alimentati cu energie, practic ei disparand si reaparand in orbitalul din care au plecat, eliberand totodata sub forma de unda luminoasa o anumita cantitate din radiatia electromagnetica indusa. Pornind de la studiul radiatiei luminoase emise de un corp prin excitarea si dezexcitarea ulterioara a electronilor din structurile sale atomice, s-a nascut un domeniu stiintific cu nenumarate aplicatii practice, si anume SPECTROSCOPIA.

Domeniul spectroscopiei se bazeaza pe fenomenul oscilatiei electronilor de pe un orbital atomic pe altul in functie de o mai mica sau mai mare energizare care li se induce (putem intelege si ca, pentru a face un electron sa orbiteze intr-o zona mai indepartata de nucleu, e nevoie ca electronul sa beneficieze de un anumit aport energetic). La trecerea pe un orbital superior electronul are nevoie de energie, in timp ce la parasirea orbitalului superior si revenirea la cel inferior, electronul cedeaza energia de care nu mai are nevoie. Iata si o schematizare a fenomenului:

In momentul revenirii la starea de echilibru, un electron emite fix un foton, incarcat cu o anumita energie de natura electro-magnetica:

Relatia dintre nivelul orbital si energia luminoasa emisa la trecerea unui electron de pe un orbital superior pe un orbital inferior in cazul atomului de Hidrogen este urmatoarea:

SPECTROSCOPIA

- Stabilindu-se prin analiza spectrala amprentele electro-magnetice a nenumarate substante (molecule si atomi), se pot face analize detalitate in medicina, astronomie, industria materialelor de constructii despre structura, compozitia si proprietatile materialelor, tesuturilor vii, corpurilor ceresti si subansambelor din orice domeniu industrial.

- Dispozitivele de iluminare super-eficiente precum cele cu descarcare in gaz sunt bazate pe excitatia periodica a electronilor urmata de o dezexcitare a lor insotita de o emisie de energie luminoasa. Becurile cu descarcare in gaz sunt mai economice cu aproximativ 70% decat dispozitivele clasice de tip bec cu incandescenta. Ele sunt si foarte puternice, fiind folosite la iluminarea stradala, a halelor industriale si a stadioanelor.

- Nu in ultimul rand, observarea prin intermediul intregului spectru de radiatii a obiectelor ceresti indepartate genereaza astfel de imagini ale universului - amestec de materie si energie - inaccesibile altfel ochilor nostri (nebuloasa M8 Laguna din galaxia Calea Lactee):