Energiataso - kvanttijärjestelmien energia - ominaisarvot eli systeemit , jotka koostuvat mikrohiukkasista ( elektroneista , protoneista ja muista alkuainehiukkasista ) ja joihin sovelletaan kvanttimekaniikan lakeja . Jokaiselle tasolle on ominaista tietty järjestelmän tila tai niiden osajoukko rappeutumisen tapauksessa . Konsepti soveltuu atomeille ( elektronitasot ), molekyyleille (värähtelyjä ja rotaatioita vastaavat eri tasot - värähtely- ja pyörimistasot ), atomiytimiin(ydinsisäiset energiatasot) jne.
Kaikki kvanttitilat, joiden energiataso ylittää kvanttijärjestelmän perustilan energian, kuvataan viritystilaksi .
Nykyaikaisessa atomin kiertoradan mallissa atomin elektroneilla voi olla vain tietty määrä energiaa ja ne voivat vain hypätä energiatasolta toiselle. Energiatasojen välinen ero määrittää siirtymässä vapautuvan tai absorboituneen valokvantin taajuuden . Jokainen pääkvanttiluvun n ja kiertoradan kvanttiluvun l arvopari vastaa tiettyä energiatasoa, joka elektronilla voi olla.
Atomin pääenergiatasot ovat atomikiertoradan ryhmiä, joilla on samat pääkvanttiluvun arvot. Tällaisten energiatasojen lukumäärä atomissa on yhtä suuri kuin sen ajanjakson lukumäärä , jossa vastaava kemiallinen alkuaine sijaitsee . Esimerkiksi kalium on neljännen jakson alkuaine , joten sen atomilla on 4 pääenergiatasoa ( n = 4).
Jokainen atomin pääenergiataso on jaettu alatasoiksi (s-, p-, d-, f-, g-orbitaalit), jotka vastaavat kiertoradan kvanttiluvun muutoksia. Riittävän vahvoissa magneettikentissä voidaan havaita näiden alatasojen jakaantuminen erillisiin tiloihin, jotka vastaavat magneettisen kvanttiluvun eri arvoja .
Termi syntyi radioaktiivisuuden tutkimuksen kautta . Säteily on jaettu kolmeen osaan: alfa- , beeta- ja gamma-säteet . Tutkimukset ovat osoittaneet, että alfasäteily koostuu helium-4-ytimistä (katso alfahiukkanen ), beetasäteily on nopeasti liikkuvien elektronien virtaa ja gammasäteet ovat eräänlaista sähkömagneettista säteilyä ( fotoneja ). Koska eri elektronitasojen välisten siirtymien energia ei riitä gammasäteiden ilmaantumiseen, kävi selväksi, että niiden lähdettä on etsittävä atomiytimen sisältä: atomin ytimellä voi olla erilaisia energiatasoja, joiden välisissä siirtymissä gamma säteet säteilevät. Gammasäteet ovat laajentaneet tunnettujen sähkömagneettisten aaltojen spektriä, ja kaikkia alle 10 −3 nm:n aaltoja kutsutaan gammasäteiksi.