En physique, un système est dit être dans un état excité s'il est à un niveau d'énergie supérieur à son niveau d'énergie de référence, ou de l'état du sol. Le «système» peut être un atome, molécule, ion, ou autre particule. Lorsque le système absorbe de l'énergie, qu'elle passe dans un état excité, et quand il émet de l'énergie, il passe dans l'état fondamental. Électrons d'un atome, par exemple, il existe à leur état fondamental jusqu'à ce qu'ils absorbent l'énergie qui les fait passer à une énergie plus élevée orbital. Lorsque cela se produit, l'électron serait alors, dit-on dans un état excité.
Les électrons, particules chargées négativement, comme sont tenus de respecter les protons chargés positivement dans le noyau d'un atome par la force électromagnétique. Ils entourent le noyau dans un certain nombre d'orbitales atomiques, qui correspondent chacune à un niveau d'énergie discret. Chaque orbite autour du noyau atomique, conçue comme une coquille d'électrons, ne peut contenir un certain nombre d'électrons. Les niveaux les plus bas d'énergie ont tendance à être rempli en premier. Quand une enveloppe donnée est remplie, un état d'énergie supérieur commence à être peuplé.
Il est possible pour un électron de sauter à un niveau d'énergie supérieur avant que le niveau est peuplé, mais cela nécessite de l'énergie à partir de l'extérieur du système. Cette énergie peut prendre la forme d'un photon, l'unité de base du rayonnement électromagnétique de lumière et d'autres. Quand un photon frappe l'atome, l'énergie propulse l'électron dans un niveau d'énergie supérieur.
Un électron nécessite plus d'énergie pour atteindre le niveau d'énergie à partir de la première à la seconde de la seconde à partir de la troisième. C'est parce que la force d'attraction du champ électrique du noyau »est la plus forte à proximité du noyau, et diminue avec la distance. Électrons à la frange très du champ électrique, la mesure du noyau, peut être excité au point de se libérer de l'atome entièrement. Lorsque cela se produit, l'atome perd cette unité de charge négative et devient ionisé- en d'autres termes, il ne s'agit plus de charge neutre, mais devient un ion chargé positivement.
L'état excité est souvent de courte durée. Après avoir sauté à un niveau d'énergie supérieur, un électron est généralement émettre un photon ou phonon - une unité de la lumière ou de la chaleur - pour revenir à son état fondamental. Cela peut se produire naturellement, par émission spontanée, ou artificiellement, par émission stimulée. Dans de rares cas, l'état excité est conservée pendant plus d'un atome, la modification de ses propriétés chimiques.
De nombreux producteurs de lumière dispositifs sont conçus pour exciter les électrons pour générer des photons par émission spontanée ou stimulée. Lasers, par exemple, fonctionnent grâce à l'émission stimulée. Les tubes fluorescents et tubes cathodiques utiliser émission spontanée à produire de la lumière.