Fotoexcitación

La fotoexcitación és un fenomen físic en el que un sistema quàntic (com un àtom, una molècula o un núcleu atòmic) alcança un estat excitat per mig de l'absorció d'un fotó.^[1]^[2] L'estat excitat s'origina per l'interacció entre el fotó i el sistema quàntic, sempre que l'energia del fotó siga insuficient per a causar fotoionización (és dir, per a ionizar l'àtom o la molècula). L'eixemple més simple d'este procés és l'excitació electrònica, a on un electró transita d'un orbital de menor energia a un de major energia dins de l'àtom o molècula.^[3]^[4]

Fonaments físics

L'energia d'un fotó és directament proporcional a la freqüència de l'ona electromagnètica associada, segons la relació de Planck-Einstein: $E = h ν$ , a on $h$ és la constant de Planck i $ν$ és la freqüència.^[3] Per lo tant, la llum en freqüències més baixes (llongituts d'ona més llargues, com la radiació infrarroja) s'associa en fotons de menor energia, mentres que la llum en freqüències més altes (llongituts d'ona més curtes, com la radiació ultravioleta) s'associa en fotons de major energia.^[5]

Per a que ocórrega la fotoexcitación, l'energia del fotó deu coincidir exactament (o estar dins de l'eixamplada natural de la transició) en la diferència d'energia entre l'estat fonamental i un estat excitat del sistema quàntic. Est és un eixemple de la cuantización de l'energia en sistemes atòmics i moleculars, descrita per la mecànica quàntica.^[3]^[4]

Aplicacions i camps d'estudi

La fotoexcitación eixercita un paper fonamental en diverses àrees de la física, la química i la biologia:^[6]^[7]

Fotoquímica: estudi de reaccions químiques induïdes per l'absorció de llum.
Lluminiscència: emissió de llum per part d'un material despuix d'haver segut excitat (inclou fluorescència i fosforescència).
Fotofísica: estudi dels processos físics que ocorren despuix de l'absorció de llum.
Fotosíntesis: procés biològic per mig del qual plantes i atres organismes convertixen l'energia lluminosa en energia química.
Fotoelectroquímica: estudi de l'interacció entre la llum i els sistemes electroquímics.

Fotobiología: estudi dels efectes de la llum sobre els organismes vius.

Referències

↑ Atkins, Peter W.; Friedman, {{{nom2}}} (2005). Physical Chemistry, 4.ª edició, Oxford: Oxford University Press, pp. 389-391. ISBN 978-0-19-870072-2.
↑ McHale, Jeanne L. (2017). «5 (Electronic Spectroscopy)», Molecular Spectroscopy, 2.ª edició, CRC Press. ISBN 978-1466586581.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Griffiths, David J. (2018). Introduction to Quàntum Mechanics, 3.ª edició, Cambridge University Press, pp. 306-307. ISBN 978-1-107-18963-8.
↑ ^4,0 ^4,1 Eisberg, Robert M.; Resnick, {{{nom2}}} (1985). Quàntum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles, 2.ª edició, Nova York: John Wiley & Sons, pp. 504-508. ISBN 978-0-471-87373-0.
↑ «La naturalea corpuscular de la llum». Hyperphysics. Geòrgia State University. Consultat el 2026-05-27.
↑ Turro, Nicholas J. (1991). Modern Molecular Photochemistry, Mill Valley, Califòrnia: University Science Books, pp. 109-114. ISBN 978-0-935702-71-2.
↑ Lakowicz, Joseph R. (2006). «1 (Introduction to Fluorescence)», Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3.ª edició, Springer. ISBN 978-0-387-31278-1.

Este artícul conté una traducció derivada de «Fotoexcitación» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[Atkins-1] Atkins, Peter W.; Friedman, {{{nom2}}} (2005). Physical Chemistry, 4.ª edició, Oxford: Oxford University Press, pp. 389-391. ISBN 978-0-19-870072-2.

[McHale-2] McHale, Jeanne L. (2017). «5 (Electronic Spectroscopy)», Molecular Spectroscopy, 2.ª edició, CRC Press. ISBN 978-1466586581.

[Griffiths-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 Griffiths, David J. (2018). Introduction to Quàntum Mechanics, 3.ª edició, Cambridge University Press, pp. 306-307. ISBN 978-1-107-18963-8.

[Eisberg-4] 4,0 ^4,1 Eisberg, Robert M.; Resnick, {{{nom2}}} (1985). Quàntum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles, 2.ª edició, Nova York: John Wiley & Sons, pp. 504-508. ISBN 978-0-471-87373-0.

[Hyperphysics-5] «La naturalea corpuscular de la llum». Hyperphysics. Geòrgia State University. Consultat el 2026-05-27.

[Turro-6] Turro, Nicholas J. (1991). Modern Molecular Photochemistry, Mill Valley, Califòrnia: University Science Books, pp. 109-114. ISBN 978-0-935702-71-2.

[Lakowicz-7] Lakowicz, Joseph R. (2006). «1 (Introduction to Fluorescence)», Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3.ª edició, Springer. ISBN 978-0-387-31278-1.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]