主な違い – 吸収と放出
吸収と放出は、原子のエネルギー準位内の電子の遷移に関連する2つの一般的な現象です。
原子は、高密度の原子核と、電子が存在するエネルギー殻からなる広大な空間から構成されています。
原子核に近いエネルギー殻はエネルギーが小さく、原子核から離れるにつれてエネルギーが大きくなる。
その結果、低いエネルギー準位に存在する電子は低いエネルギーを、高いエネルギー準位を占める電子は高いエネルギーをそれぞれ持っていることになる。
したがって、低いエネルギー準位にある電子が高いエネルギー準位に移動するためにはエネルギーを吸収しなければならず、同様に高いエネルギー準位にある電子が低いエネルギー準位に移動するためには同等のエネルギーを放出しなければならない。
これが吸収と放出の大きな違いです。
吸収とは
原子の原子核の周りの軌道のエネルギーは不連続です。
このエネルギーは連続的に変化せず、一定の値をとることを意味する。
この軌道に存在する電子もまた、同じ量の離散的なエネルギーを持っています。
電子は電磁波と相互作用すると、そのエネルギーを吸収し、原子内のより高いエネルギー準位の軌道に上がることができる。
そのためには、電磁波の持つエネルギーが、軌道間のエネルギー差と等しくなければならない。
また、電磁波は連続的なエネルギーではなく、離散的なエネルギーを運ぶことが証明されています。
また、このエネルギーの伝達は、電子と波の間で最適な状態で行われる。
Therefore, the process in which an electron accepts a discrete amount of energy (delivered to it by an electromagnetic wave) and elevates itself to a higher energy level is known as ‘absorption’. Depending on the energy provided by the electromagnetic wave, the electron can either move up to the next energy level or to a higher one skipping several levels. However, the energy provided by the electromagnetic waves need to match the transitioning energy gap between the orbitals. If enough energy is supplied by the energy source, the electrons might be able to absorb this energy and get excited to an extent where it leaves the atomic orbitals. This is called ‘ionization’.
エミッションとは
発光の場合も同じように説明できます。
これは吸収の逆のプロセスで、エネルギーが放出されるのです。
したがって、高いエネルギー準位にある電子が、より低いエネルギーの軌道に下向きに移動する必要がある場合、その追加エネルギーを放出する必要があるのです。
この追加エネルギーは、離散的な量のエネルギーを運ぶことができる電磁波としても放出されます。
吸収の場合と同様、放出されるエネルギーの量は、電子がどこまで落ちればよいかに依存する。
電子が深く落ちれば落ちるほど、放出されるエネルギーは大きくなります。
しかし、このエネルギーの放出は一度に起こる必要はない。
電子は、時々エネルギーを放出しながら落ちていくこともできます。
そして、エネルギーを放出するたびに、電磁波という形で放出されることになる。
したがって、エネルギーの高い放出はX線などの範囲になり、エネルギーの低い放出は赤外線などの範囲になるでしょう。
レーザーは誘導放出によって作られます。
ここで起こるのは、外部の光ビーム（電磁波）の影響を受けて電子がエネルギーを放出することであり、ここで波が平行して放出される。
ディファレンシャルとエミッションの違い
定義
吸収とは、電子がエネルギーを吸収することです。
発光とは、電子がエネルギーを放出することです。
移動の方向
電子がエネルギーを吸収するときは、より高いエネルギー準位に向かって移動します。
電子はエネルギーを放出するとき、低いエネルギー準位に向かって下降します。
酸化数との関連性
吸収は電離の過程で酸化数の増加に有利となる。
発光は酸化数に関連付けることができない。
刺激による作用
刺激されたエネルギーでは吸収されない。
When emission takes place under stimulation, it produces LASERS.
画像1 by Mysterioso – 自作, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
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