Energinivå - energiegenvärden för kvantsystem , det vill säga system som består av mikropartiklar ( elektroner , protoner och andra elementarpartiklar ) och som lyder under kvantmekanikens lagar . Varje nivå kännetecknas av ett visst tillstånd i systemet , eller en delmängd av dem i fallet med degeneration . Konceptet är tillämpligt på atomer ( elektroniska nivåer ), molekyler (olika nivåer motsvarande vibrationer och rotationer - vibrations- och rotationsnivåer ), atomkärnor(intranukleära energinivåer), etc.
Alla kvanttillstånd med en energinivå som överstiger energin i grundtillståndet i ett kvantsystem beskrivs som ett exciterat tillstånd .
I det moderna konceptet med omloppsmodellen för en atom kan elektroner i en atom bara ha vissa mängder energi och kan bara hoppa från en energinivå till en annan. Skillnaden mellan energinivåerna bestämmer frekvensen av det ljuskvantum som frigörs eller absorberas i övergången. Varje par av värden av huvudkvanttalet n och orbitalkvantnumret l motsvarar en viss energinivå som en elektron kan ha.
Huvudenerginivåerna för en atom är uppsättningar av atomära orbitaler som har samma värden på huvudkvanttalet. Antalet sådana energinivåer i en atom är lika med numret på den period under vilken motsvarande kemiska grundämne finns . Till exempel är kalium ett element i den fjärde perioden , därför har dess atom 4 huvudenerginivåer ( n = 4).
Varje huvudenerginivå i en atom är uppdelad i undernivåer (s-, p-, d-, f-, g-orbitaler), motsvarande förändringar i orbitalkvanttalet. I tillräckligt starka magnetfält kan man detektera uppdelningen av dessa undernivåer i separata tillstånd som motsvarar olika värden på det magnetiska kvanttalet .
Termen kom till genom studiet av radioaktivitet . Strålning är uppdelad i tre delar: alfastrålar , betastrålar och gammastrålar . Studier har visat att alfastrålning är sammansatt av helium-4 kärnor (se alfapartikel ), betastrålning är en ström av snabbt rörliga elektroner och gammastrålar är en typ av elektromagnetisk strålning ( fotoner ). Eftersom energin från övergångar mellan olika elektroniska nivåer inte räcker till för uppkomsten av gammastrålar, blev det tydligt att deras källa måste sökas inuti atomkärnan: själva kärnan i en atom kan ha olika energinivåer, under övergångar mellan vilka gamma strålar sänds ut. Gammastrålar har utökat spektrumet av kända elektromagnetiska vågor, och alla vågor kortare än 10 −3 nm kallas gammastrålar.