Estado excitado
Los estados excitados de vida media larga se llaman a menudo metaestables.
El estado fundamental del átomo de hidrógeno corresponde a tener el único electrón del átomo en la órbita o nivel de energía más bajo posible, (es decir, la función de onda "1s", que presenta simetría esférica, y que tiene los números cuánticos más bajos posibles).
Al dar una energía adicional al átomo (por ejemplo, por la absorción de un fotón de una energía adecuada, o por calentamiento a alta temperatura, o por excitación eléctrica dentro de un campo eléctrico), el electrón es capaz de moverse a un estado excitado (un estado con uno o más números cuánticos mayores que el mínimo posible).
Empíricamente se observa que después de la excitación, el átomo pasa a un estado excitado inferior, o al estado fundamental, emitiendo un fotón con una energía característica, igual a la diferencia de energía entre los niveles de salida y llegada.
Los estados excitados para un átomo hidrogenoide, calculados por el modelo atómico de Schrödinger se ven afectados por la presencia de fluctuaciones mecanocuánticas del vacío.
Donde: La ecuación de Schrödinger lleva a que cualquier estado excitado metaetable decaiga en el estado fundamental según una ley de decaimiento exponencial.
Como tales, son estados metaestables que pueden persistir durante largos períodos a pesar de no ser estables.
Sin embargo, al igual que sucede con la excitación atómica de los electrones, pasado un tiempo, el estado metaestable del núcleo decae y emite algunas partículas alfa, beta o gamma.
Este fenómeno ha sido estudiado en el caso de un gas bidimensional con cierto detalle, analizando el tiempo necesario para relajarse hasta el equilibrio.
La absorción en estado excitado suele ser un efecto no deseado, pero puede ser útil en el bombeo de conversión ascendente.
