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Concept
Excitation (physique)
Résumé
En physique, on appelle excitation tout phénomène qui sort un système de son état de repos pour l'amener à un état d'énergie supérieure. Le système est alors dans un état excité. Cette notion est particulièrement utilisée en physique quantique, pour laquelle les atomes possèdent des états quantiques associés à des niveaux d'énergie : un système est dans un niveau excité lorsque son énergie est supérieure à celle de l'état fondamental.
Un électron excité est un électron qui possède une énergie potentielle supérieure au strict nécessaire.
Les électrons dans les atomes sont si petits que ce sont les règles de la mécanique quantique qui comptent pour eux. Une des conséquences les plus importantes en est qu'ils ne peuvent pas avoir n'importe quelle énergie, mais qu'en fonction de la position de l'atome et d'autres atomes des orbites sont formées pour les électrons, avec chacune une énergie potentielle discrète. Chaque orbite peut contenir précisément deux électrons. Dans des conditions normales, les électrons vont toujours rechercher l'orbite qui a l'énergie potentielle la plus basse.
Lorsqu'un électron gagne de l'énergie, par exemple en absorbant l'énergie d'un photon, il peut sauter de son orbite à une orbite possédant une énergie potentielle supérieure. Un électron dans cet état est appelé électron excité. Cet état d'excitation n'est pas un état stable pour un électron et ne peut donc pas durer longtemps : puisqu'une orbite inférieure est disponible, l'électron va - à un moment donné - retourner de lui-même à l'orbite ayant une plus petite énergie potentielle. Il va alors rendre à l'environnement l'énergie qu'il avait gagnée, sous forme d'un photon, de chaleur...
Généralement, le passage à une orbite d'énergie inférieure se fait à une vitesse éclair. Mais parfois, ce passage est - suivant la mécanique quantique - interdit; dans ce cas, le retour de l'électron à l'orbite inférieure peut durer très longtemps, sûrement plusieurs secondes mais même plusieurs minutes dans certains cas.
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