Excitatie

Excitatie is een proces waarbij de energietoestand van een systeem toeneemt ten opzichte van de grondtoestand. In de natuurwetenschappen wordt het begrip vooral gebruikt voor de opwinding van atomen, moleculen of vaste stoffen door toegenomen energie.

Bij elektronische excitatie wordt een elektron naar een hoger energieniveau gebracht, meestal door het absorberen van een foton. Ook botsingen of warmte kunnen tot excitatie leiden. Eenmaal geëxciteerd keren elektronen vaak terug naar de grondtoestand, waarbij energie vrijkomt als licht (fluorescentie of fosforescentie) of als warmte.

In vaste stoffen en halfgeleiders ontstaan excitaties vaak als elektron-hole paren. In veel materialen kan zich ook een exciton vormen, een gebonden toestand van een elektron en een gat. De terugkeer naar de grondtoestand gaat gepaard met emissie van licht of met omzetting naar warmte, afhankelijk van het materiaal en de omgeving.

In de spectroscopie wordt excitatie benut om de optische eigenschappen van materialen te onderzoeken. Door middel van belichting met licht of andere energiebronnen kunnen onderzoekers de absorptie en de daaropvolgende emissie van stoffen analyseren, waardoor informatie over energieverdelingen en dynamiek verkregen wordt.

In biologie kan excitatie ook verwijzen naar prikkeling van cellen of zenuwen, waardoor elektrische signalen ontstaan zoals actiepotentialen. Ook in deze context gaat het om het verhogen van de toestand die de activiteit van het systeem stimuleert.