مستويات الطاقة :
الالكترون في الذرة له كتلة وله حركة , ويحتوى على نوعان من الطاقة .
استنادا الى حركته فلدية طاقة حركية , وبالنسبه لموقعه فلديه طاقة وضع . فتكون الطاقة الكلية له عبارة عن (طاقة الوضع + طاقة الحركة ) وهي العامل الذي نحدد منه نصف قطر مدار الالكترون , ولكي يبقى الالكترون في مداره فيجب ان لايفقد او يكسب طاقه .
من المعلوم ان الضوء هو عبارة عن نوع من انواع الطاقة , ولكن الشكل الطبيعي لهذه الطاقة غير معروف .
وتوجد نظرية مقبولة تقول ان الضوء موجود كرزم صغيرة من الطاقة تدعى الفوتونات , والفوتونات يمكن ان تحتوى على كميات مختلفة من الطاقة وتعتمد كمية تلك الطاقة على لون الضوء , عندما يصطدم الفوتون الذي يحتوى على طاقة كافية في الالكترون الذي في المدار سوف يمتص الالكترون طاقة الفوتون كما في الشكل 1-2
وبذلك تكون طاقة الالكترون اكبر من الطاقة الطبيعية لذا فانه يقفز الى مدار جديد يكون ابعد عن النواة وهذا المدار الجديد يكون نصف قطره اكبر اربع مرات من نصف قطر المدار الاصلي واذا استلم الالكترون طاقة اكبر فان المدار المحتمل ان يقفز له الالكترون يكون نصف قطره اكبر تسع مرات من القطر الاصلي وهكذا .. وكل مدار قد يعبر عن كمية من الطاقة التي يحصل عليها الالكترون لكي يقفز لذلك المدار .
ومن المؤكد ان الالكترون لايستطيع القفز الى أي مدار حتى يحصل على الطاقة الكافية ولايمكن ان يوجد الالكترون بين مستويين من مستويات الطاقة (بين مدارين) ونعرف من ذلك ان الالكترون لن يستقبل الفوتون الذي لايحمل الطاقة الكافية لنقله الى مستوى اخر.
الطاقة الحرارية والاصطدامات بين الجزيئات قد تؤدي الى قفز الالكترون من مستوى الى آخر .
عندما ينتقل الالكترون الى مستوى طاقة اعلى , تكون الذرة في حالة متحمسة (مثارة) , الالكترون لن يبقى في هذا الشرط المتحمس لاكثر من جزء من الثانية قبل ان يشع الطاقة الفائضه ويعود الى مدار الطاقه الاقل .
ولتصور هذا الشئ :
نفترض بان الكترون ما استلم فوتون فيه طاقة تكفي لرفعه من المستوى الاول الى المستوى الثالث من مستويات الطاقة , وفي فترة زمنية قصيرة قد يعود الالكترون الى المستوى الاول ويبعث فوتون جديد مماثل للذي تم استلامه .ويمكن ايضا للالكترون ان يعود الى المستوى الاول في قفزتين , وتكون قفزة من المستوى الثالث الى الثاني , ومن الثاني الى الاول وفي هذه الحالة الالكترون يبعث فوتونات , واحد لكل قفزة وهذه الفوتونات المنبعثة ستكون طاقتها اقل من الطاقة للفوتون الاصلي الذي استلم الالكترون في البداية .
هذا المبدأ مستخدم في الضوء المشع حيث انها فوتونات الاشعة فوق بنفسجية , وهي غير مرئية بالعين المجردة , عندما نقوم بطلاء انبوب زجاجي بمادة الفوسفور , تعود الكترونات الفوسفور الى مدارها الاصلي وتبعث فوتونات مرئية بالعين , وباستخدام المواد الكيميائية المناسبة لطلاء الفوسفور نحصل على أي لون للضوء ومنها الابيض . ونفس هذا المبدأ مستخدم في اضاءة انبوبة شاشة التلفزيون.
المبادئ الاساسية المطورة يمكن استخدامها في ذرات العناصر الاكثر تعقيدا , في الذرات التى تحتوى على الكترونين او اكثر , تتفاعل الالكترونات مع بعضها البعض , والموقع الدقيق للالكترون الواحد صعب التوقع .
على اية حال كل الكترون يقع في نطاق طاقة معين والمدارات ستعتبر معدل الموقع للالكترونات