Energiniveau - energiegenværdier af kvantesystemer , det vil sige systemer bestående af mikropartikler ( elektroner , protoner og andre elementære partikler ) og underlagt kvantemekanikkens love . Hvert niveau er karakteriseret ved en bestemt tilstand af systemet eller en delmængde af dem i tilfælde af degeneration . Konceptet er anvendeligt for atomer ( elektroniske niveauer ), molekyler (forskellige niveauer svarende til vibrationer og rotationer - vibrations- og rotationsniveauer ), atomkerner (intranukleare energiniveauer) osv.
Alle kvantetilstande med et energiniveau, der overstiger energien i grundtilstanden i et kvantesystem, beskrives som en exciteret tilstand .
I det moderne koncept for kredsløbsmodellen for et atom kan elektroner i et atom kun have bestemte mængder energi og kan kun hoppe fra et energiniveau til et andet. Forskellen mellem energiniveauerne bestemmer frekvensen af det lyskvante, der frigives eller absorberes i overgangen. Hvert par værdier af hovedkvantetallet n og orbitalkvantetallet l svarer til et bestemt energiniveau, som en elektron kan have.
De vigtigste energiniveauer for et atom er sæt af atomare orbitaler med de samme værdier af hovedkvantetallet. Antallet af sådanne energiniveauer i et atom er lig med antallet af den periode , hvor det tilsvarende kemiske grundstof er placeret . For eksempel er kalium et element i den fjerde periode , derfor har dets atom 4 hovedenerginiveauer ( n = 4).
Hvert hovedenerginiveau i et atom er opdelt i underniveauer (s-, p-, d-, f-, g-orbitaler), svarende til ændringer i orbital-kvantetallet. I tilstrækkeligt stærke magnetiske felter kan man detektere opdelingen af disse underniveauer i separate tilstande svarende til forskellige værdier af det magnetiske kvantetal .
Udtrykket opstod gennem studiet af radioaktivitet . Stråling er opdelt i tre dele: alfastråler , betastråler og gammastråler . Undersøgelser har vist, at alfastråling er sammensat af helium-4 kerner (se alfapartikel ), betastråling er en strøm af hurtigt bevægende elektroner , og gammastråler er en type elektromagnetisk stråling ( fotoner ). Da energien af overgange mellem forskellige elektroniske niveauer ikke er nok til at fremkomme med gammastråler, blev det klart, at deres kilde skal søges inde i atomkernen: kernen i et atom selv kan have forskellige energiniveauer, under overgange mellem hvilke gamma stråler udsendes. Gammastråler har udvidet spektret af kendte elektromagnetiske bølger, og alle bølger kortere end 10 −3 nm kaldes gammastråler.