Pour bien comprendre ce que signifie un « état excité » dans le contexte d’un atome, nous devons nous rappeler le concept de couches électroniques et de niveaux d’énergie au sein des atomes. Les électrons autour d’un noyau atomique sont disposés en couches de niveaux d’énergie croissants. Ces niveaux sont souvent visualisés sous forme de cercles concentriques autour du noyau, chacun représentant une couche électronique différente.
Dans leur état fondamental, les électrons occupent les niveaux d’énergie disponibles les plus bas, la première couche (la plus proche du noyau) étant remplie en premier, puis la deuxième couche, et ainsi de suite. Un atome est dans un état excité lorsqu’un ou plusieurs de ses électrons ont gagné suffisamment d’énergie pour passer de son niveau d’énergie d’origine à un niveau d’énergie plus élevé. Ce changement d’énergie est généralement provoqué par l’absorption par l’atome de l’énergie provenant d’une source externe, telle que la chaleur, la lumière ou l’énergie électrique.
Un état excité n’est pas une configuration stable pour un atome. L’électron excité revient finalement à son niveau d’énergie d’origine en émettant l’excès d’énergie sous forme de photon (lumière) ou en transférant l’énergie à un autre atome par le biais de collisions. L’émission ou le transfert d’énergie amène l’atome à revenir à son état d’énergie inférieur ou à son état fondamental.
Le concept d’états excités est essentiel à la compréhension de nombreux phénomènes en physique, en chimie et en science des matériaux. Par exemple, cela explique l’émission de lumière par les atomes, qui est à la base de diverses sources lumineuses telles que les ampoules à incandescence, les lampes fluorescentes et les lasers. Il joue également un rôle crucial dans les réactions chimiques, les processus de transfert d’énergie et les propriétés des matériaux dans différentes conditions.
