一：原子受热,只会变大,而不会使其电子跃迁吗?二：电子吸热跃迁,当回到基态时,会以放出光子的形式放出能量吗?或者是受光激发跃迁,回到基态时会以放出热量的形式放出能量吗?三：原子

Question

一：原子受热,只会变大,而不会使其电子跃迁吗?
二：电子吸热跃迁,当回到基态时,会以放出光子的形式放出能量吗?或者是受光激发跃迁,回到基态时会以放出热量的形式放出能量吗?
三：原子没被激发时,本身处在核最外层的电子在什么情况下受到光子激发,会反射回激发它的原子,同时又放出一个与激发它的光子相同性质的光子而回到基态?又在什么情况下,会吸收来激发它的光子逃离该原子核的束缚?
四：电子对能量的吸收能力有没有上限?

Answer 1

一、不一定,要看材料,比如白炽灯,就是将钨丝加热到高温,原子碰撞加剧,将基态原子激发到高能态又落回而发射出光子,即实现了热能转化为光能.铁加热变红也是这个道理.
二、不管是受热激发,还是光激发,激发的原子回到基态有两种选择：辐射跃迁（放出光子）和非辐射跃迁（转化为原子动能,即热能）,一般存在原子碰撞,所以非辐射跃迁不可避免.至于光跃迁,要看这个激发态是不是有选择定则允许的下能态（不一定是基态）,没有的话原则上就不能光跃迁.一般情况下,这两种方法存在一定比例（有些情况这比例较极端,比如>99%为辐射跃迁,或非辐射跃迁）,这个比例与材料,原子温度、密度（原子碰撞会诱使非辐射跃迁）以及原子具体能级等有关.
三、你说的是两个过程,即受激吸收和受激辐射,其实一般情况下,在光进入原子后这两个过程是同时存在的,比如某一时刻,某些原子正在受激吸收而另一些又在受激辐射,问题是谁在占主导.在一般热平衡情况下,上能级粒子数远小于下能级粒子数,因而吸收占绝对优势,而当原子被某种方式激活后,粒子跑到上能级,这时候辐射会主导,产生所谓的激光.
四、原子的某个电子（比如常说的就是最外层）有电离能这个参数,电子吸收大于这个能量的激发能就会彻底从原子中分离（即电离）,举个例子,某金属中的外层电子电离能是10eV,你给他15eV,他会脱离原子,并且自己还带着5eV的动能,这就是著名的光电效应.你给它100eV,他就有90eV动能,原则上是没有具体上限的.但是也不能无限大,因为还要看具体激发它的方式,比如用高能粒子,太高能量可能会造成原子核裂变.情况太多太复杂了.不过你只要知道,若是不让电子脱离原子,上限就是电离能,若无所谓,那就没有上限了.
五、前面说的都是课本上的东西,现代科学技术日新月异,早有很多新东西打破常规了.比如波色-爱因斯坦凝聚态,原子之间没有碰撞,这时可能不存在非辐射跃迁；再如人们早就观察到不符合跃迁定则的禁戒跃迁,也能产生光辐射；而近些年的电磁诱导透明技术则实现了无离子数反转激光,即在下能级粒子数多于上能级的情况下使受激辐射占主导.
不过你要先学好基础,了解本质,再去接触这些新东西,自然会一通百通了.