energiaszint
(energianivó, term, multiplett, szingulett, dublett, triplett, kvartett)

A kvantumrendszerek meghatározott energiaértékei.
Egy elektron energiaszintje egy atomban.
Az energiaszintet egy ’term szimbólum’ jellemzi, amelyet nagybetűvel jelölnek, jelezve, hogy ez az atom teljes pálya impulzusmomentuma, L; a baloldali felülírás megadja 2S+1 értékét, ahol S az atom teljes spin impulzusmomentuma. Az egyetlen elektron impulzusmomentumára vonatkozó betűkkel analóg módon, az S, P, D, F megfelel L=0,1,2,3-nak.
Pl.: az L=1 és S=1 term jelölése: 3P.
Spin-pálya-csatolás hiányában a term degeneráltsága (2L+1)(2S+1).
A spin-pálya-csatolás jelenlétében a spin felhasad néhány közeli elektronzintre, ezen közeli elektronszintek csoportját multipletteknek nevezik. A multiplett multiplicitása (2S+1), minthogy az atomi energiaszintek száma, amelyekre az energiaszint felhasad a spin-pálya-csatolásnál (2S+1).
Ez azért alakul így, mert egy atom teljes elektronos impulzusmomentuma, J, (2S+1) lehetséges értéket vehet fel: L+S, L+S-1, stb.
Egy multiplett minden egyes szintjének van J értéke, a term jelölésénél jobboldalon alulírva.
Egy multiplettben a szint degenerációja: 2J+1.
A multiplettek elnevezései 2S+1=1,2,3,4 esetében szingulett, dublett, triplett, kvartett megfelel a multiplettben az atomszintek számának. Pl.: 3P1 a J=1 szint egy P triplettben.

A klasszikus mechanikai rendszerekben az energiamennyiségek folyamatosan változhatnak. Ezzel ellentétben a kvantumrendszerekben az energiaszinteknek meghatározott, kitüntetett értékei vannak.
A kvantumrendszerek legkisebb energiájú állapotát alapállapotnak nevezik.

Energiaszintek a Bohr féle atommodell szerint.
r⁰, r¹, r², ... rⁿ az engedélyezett elektronpályák sugarai
E⁰, E¹, E², ... Eⁿ az előbbi elektronpályákhoz tartozó energiaszintek.

Például az elektronok az atomokban csak jól meghatározott energiaszinteket foglalhatnak el.
Egy alapállapotú atomban az elektronok a legalacsonyabb energiaszinteken vannak.
Ha egy ilyen állapotú atom energiát nyel el, egyik elektronja magasabb energiaszintre ugrik, és az atom gerjesztett állapotba kerül. (Ez látható az alábbi animációban.)

A képre kattintva az atommag körül keringő elektron egy nagyobb energiájú pályára ugrik, majd onnan visszazuhanva egy fotont bocsát ki. A képre újra rákattintva visszaáll a kiinduló helyzetbe. Jellemző példa a fénycsövek felületén lévő bevonat atomjainak viselkedése. A gázkisülésben keletkező UV sugárzás gerjeszti a bevonat atomjait, a nyugalmi állapotba visszatérő elektronok egy rövidebb hullámhosszúságú (látható fény) fotont bocsátanak ki.

A molekulák energiaszintjei Jablonski-diagrammal ábrázolhatók.

Felhasznált irodalom