離子(Ion)
原子的中心是原子核(帶正電),原子核外圍繞著許多電子(帶負電),當(dāng)我們對原子施加能量(光能或電能),則可以將原子核外的一個電子趕走,換句話說,原子核外的某一個電子“吸收了我們施加的能量”,而離開了原來的位置,此時產(chǎn)生了一個帶正電的“離子(Ion)”與跑掉的那一個帶負電的“電子(Electron)”
氣體的發(fā)光原理
我們以氬氣為例說明氣體發(fā)光的原理。氬原子的原子核帶電量+18,原子核外有18個電子(帶電量-18)繞著原子核運行。當(dāng)我們對氬原子施加能量(光能或電能),則氬原子的一顆電子會吸收能量(光能或電能)而跳出,如圖7-23(a)所示,此時氬原子的原子核帶電量+18,但是只剩下17個電子(帶電量-17),正負互相抵消后仍然帶正電(+1),這個帶正電的東西稱為“氬離子”。
反過來說,如果某一個氬離子(帶電量+1)恰好遇到了另一個電子(帶電量-1),不論這個電子是原來他自己的(自己在形成氬離子的時候跑掉的)或是別人的(別的氬原子在形成氬離子的時候跑掉的),受到“異性相吸”的現(xiàn)象影響,氬離子與電子會重新結(jié)合變回氬原子,如圖7-23(b)所示。
既然氬原子形成氬離子與電子時要吸收能量(光能或電能),則當(dāng)氬離子與電子重新結(jié)合成氬原子時,就會放出能量(光能或熱能),而且“當(dāng)時分開吸收多少能量,現(xiàn)在結(jié)合就會放出多少能量”,這個現(xiàn)象稱為“能量守恒定律(Energy conservation)”。有趣的是,在科技產(chǎn)品中吸收的能量可以是“光能或電能”,但是放出的能量一般都是“光能或熱能”,這就是許多科技產(chǎn)品會發(fā)光(例如:發(fā)光二極體),要不然就會發(fā)熱(例如:個人電腦的處理器用久了會發(fā)熱)。