Elektrono energijos ir impulso momento kvantavimo ypatumai

Šviesa yra elektromagnetinis spinduliavimas, kurio bangos ilgis yra matomas akiai arba, bendresne prasme, elektromagnetinis spinduliavimas nuo infraraudonųjų iki ultravioletinių spindulių. Šviesa turi dvilypę prigimtį, tai: elektromagnetinės bangos ir šviesos dalelių – fotonų – srautas [8]. M. Plankas teigė, jog šviesos šaltinis šviesą spinduliuoja ne ištisai, o tam tikromis porcijomis – kvantais. Į kvantą galima žiūrėti kaip į savotišką šviesos dalelę – fotoną. Šviesą gali spinduliuoti ir aplink atomo branduolį skriejantys elektronai. Arčiau atomo branduolio esančiose orbitose skriejantys elektronai turi mažiau energijos nei tolimesnėse orbitose skriejantys elektronai. Jei elektronas gauna kiekį energijos, jis turi peršokti į toliau branduolio esančią orbitą (tokie elektronai vadinami sužadintaisiais), tačiau judėdamas jis praranda energiją ir natūraliai grįžta į savo vietą.Energija, kurią išskiria elektronas, lygi skirtumui tarp energijos lygių. Šį kvantą energijos elektronas gali išspinduliuoti fotono forma. Elektromagnetines bangas, kurių ilgiai yra nuo 700 nm (raudona spalva) iki 400 nm (violetinė spalva), žmogaus akis fiksuoja ir supranta kaip šviesą [8].Matoma šviesa yra spektro dalis tarp 380 nanometrų (sutrumpintai nm) ir 750 nm (ore) bangų ilgio.1945 m. Austrijos fizikos instituto direktorius prof. Feliksas Ehrenhaftas atliko bandymus su vakuuminiame inde esančiomis mažomis grafito dalelėmis. Jas apšvietė stipria šviesa. Dalelės pakilo viršun, sukosi apie savo ašį, bei judėjo elipse. Jis priėjo prie išvados, kad „šviesa turi sukamąją jėgą“ [10].Kvantinė teorija teigia, kad elektronai atome esti išsidėstę tam tikrose orbitose (lygmenyse). Elektrono energija atome priklauso nuo to, kuriame lygmenyje jis yra. Kiekvienas elektronas turi savo pagrindinį lygmenį, kuriame jis gali būti neribotą laiką, ir daugybę sužadintų lygmenų, į kuriuos jis gali patekti tik gavęs iš šalies papildomos energijos. Juose elektronas gali būti tik ribotą laiką. Jei atomas turi daug elektronų, tai kiekvienas elektronas turi savo pagrindinius ir sužadintus lygmenis [9].Paulio (V. Pauli) draudimo principas teigia, kad viename lygmenyje gali būti ne daugiau dviejų elektronų. Jei tame pačiame lygmenyje esti du elektronai, tai jų sukiniai turi būti priešingi. Kitaip sakant, vienodą energiją atome gali turėti ne daugiau dviejų elektronų [9].