エネルギー準位とは、原子内の電子が取り得る、量子化された飛び飛びのエネルギーの値です。
| 準位 | 状態 |
|---|---|
| 最も低い | 基底状態(最も安定) |
| それより高い | 励起状態(不安定) |
電子は準位の間(はしごの段のような値)しか取れません。高い準位から低い準位へ遷移するとき、その差分のエネルギーを光子 として放出します()。逆に光を吸収すると高い準位へ上がります。
ポイント エネルギーが飛び飛び(量子化)だから、出る光の波長も飛び飛びになり、原子ごとに固有のスペクトル線が現れる。これが原子の「指紋」になる。
たとえば、ネオン管の中の原子は電流によって高い準位へ押し上げられ、すぐに低い準位へ落ちながら決まった波長の光を出します。ネオンなら赤橙色、別の気体なら別の色というように、準位の間隔が原子ごとに違うので管の色も変わります。