उत्तेजना और अवशोषण के बीच मुख्य अंतर यह है कि उत्तेजना एक फोटॉन को अवशोषित करने और एक उच्च ऊर्जा स्तर में जाने की प्रक्रिया है जबकि अवशोषण एक फोटॉन से एक निश्चित वस्तु में ऊर्जा स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है।
अवशोषण और उत्तेजना शब्द क्वांटम यांत्रिकी, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान, सापेक्षता और कई अन्य क्षेत्रों में उपयोगी हैं। इन क्षेत्रों की सामग्री को ठीक से समझने के लिए आपको इन शर्तों की अच्छी समझ की आवश्यकता है। अवशोषण और उत्तेजना की अवधारणाएं भी स्पेक्ट्रोस्कोपी और स्पेक्ट्रोमेट्री के क्षेत्र में मूलभूत अवधारणाएं हैं।
उत्तेजना क्या है?
उत्तेजना एक ऐसी प्रणाली का स्थानांतरण है जो कम ऊर्जा की स्थिति में उच्च ऊर्जा की स्थिति में होती है। इस प्रकार, इस शब्द की चर्चा जमीनी अवस्था में नाभिक से बंधे एक इलेक्ट्रॉन के संबंध में की जा सकती है। क्वांटम यांत्रिकी से पता चलता है कि एक इलेक्ट्रॉन केवल विशिष्ट ऊर्जा अवस्थाओं को ही ले सकता है। इसके अलावा, इन स्थिर अवस्थाओं के बीच एक इलेक्ट्रॉन मिलने की संभावना शून्य है। इसलिए, दो चरणों के बीच ऊर्जा अंतर असतत मूल्य हैं। इसका मत; एक इलेक्ट्रॉन स्थिर अवस्थाओं के बीच किसी भी अंतर के अनुरूप ऊर्जा को अवशोषित या उत्सर्जित कर सकता है, लेकिन बीच में नहीं।
चित्र 01: विकिरण द्वारा उत्तेजना
उत्तेजना ऐसे फोटॉन को उच्च ऊर्जा स्तर तक जाने के लिए अवशोषित करने की प्रक्रिया है। उत्तेजना की विपरीत प्रक्रिया एक फोटॉन को निम्न ऊर्जा स्तर तक नीचे आने के लिए उत्सर्जित कर रही है। यदि आपतित फोटॉन की ऊर्जा पर्याप्त रूप से पर्याप्त है, तो इलेक्ट्रॉन एक बहुत बड़ी ऊर्जा अवस्था में चला जाएगा, इस प्रकार परमाणु से स्वयं को हटा देगा। हम इसे "आयनीकरण" कहते हैं।
अवशोषण क्या है?
अवशोषण एक ऐसा शब्द है जिसका उपयोग हम आम तौर पर कुछ मात्रा को दूसरी मात्रा का हिस्सा बनने की पहचान करने के लिए करते हैं। रसायन विज्ञान में, हम मुख्य रूप से विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अर्थ में अवशोषण शब्द का उपयोग करते हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का अवशोषण फोटॉन की ऊर्जा को उस प्रणाली में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसमें फोटॉन को अवशोषित किया गया है। अवशोषण की प्रक्रिया में, आपतित फोटान नष्ट हो जाता है।
आइए हम एक ऐसा निकाय लेते हैं जिसमें एक एकल इलेक्ट्रॉन नाभिक से बंधा होता है। उदाहरण के लिए, मान लें कि इलेक्ट्रॉन जमीनी अवस्था में है। यदि एक फोटॉन इलेक्ट्रॉन से टकराता है, तो इलेक्ट्रॉन फोटॉन की ऊर्जा के आधार पर फोटॉन को अवशोषित कर सकता है।इसके अलावा, यदि फोटॉन की ऊर्जा जमीनी अवस्था और किसी अन्य अवस्था के बीच ऊर्जा अंतर के बराबर है, तो इलेक्ट्रॉन फोटॉन को अवशोषित कर सकता है। हालांकि, अगर फोटॉन की ऊर्जा ऊर्जा अंतराल के बराबर नहीं है, तो फोटॉन अवशोषित नहीं होगा। फोटान के द्रव्यमान के कारण फोटान का प्रारंभिक संवेग होता है। यह फोटॉन के अवशोषित होने पर इलेक्ट्रॉन के संवेग परिवर्तन का कारण बनता है। अवशोषण अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा का प्रमुख सिद्धांत है।
चित्र 02: कैरोटीनॉयड के लिए अवशोषण स्पेक्ट्रा
उत्तेजना और अवशोषण में क्या अंतर है?
उत्तेजना एक प्रणाली की स्थिति का उच्च ऊर्जा की स्थिति में परिवर्तन है जबकि अवशोषण एक फोटॉन से एक सिस्टम में ऊर्जा हस्तांतरण है। इसलिए, उत्तेजना और अवशोषण के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि उत्तेजना एक फोटॉन को अवशोषित करने और उच्च ऊर्जा स्तर में जाने की प्रक्रिया है जबकि अवशोषण एक फोटॉन से एक निश्चित वस्तु में ऊर्जा स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है।
इसके अलावा, उत्तेजना होने के लिए, अवशोषण होना चाहिए, और अवशोषण होने के लिए, सिस्टम को उत्साहित होना चाहिए। इसलिए अवशोषण और उत्तेजना परस्पर प्रक्रियाएं हैं।
सारांश – उत्तेजना बनाम अवशोषण
उत्तेजना और अवशोषण निकट से संबंधित शब्द हैं। उत्तेजना और अवशोषण के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि उत्तेजना एक फोटॉन को अवशोषित करने और उच्च ऊर्जा स्तर में जाने की प्रक्रिया है जबकि अवशोषण एक फोटॉन से एक निश्चित वस्तु में ऊर्जा स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है।
