¿Qué sucede cuando un electrón se excita debido a la absorción de energía y luego se emite nuevamente cuando el electrón vuelve a una órbita más baja? ¿Cuál es el beneficio de hacer esto o por qué sucede esto?

No está del todo claro qué vas a hacer con esta pregunta. En cuanto a la parte del “por qué”, los átomos pueden sufrir una “emisión espontánea” si están en un estado de energía excitado. Este es un proceso separado de la “emisión estimulada”, que se hizo famoso como el proceso detrás de los láseres y su reverso, que absorbe un fotón.

Los beneficios dependen del contexto, y no nos ha dado mucho contexto. Por ejemplo, la descomposición espontánea puede ocurrir en un proceso gradual que crea fotones de menor energía que los que causaron la excitación. Esto se llama fluorescencia, y es la base de las luces blancas LED y fluorescentes. En ambos casos, se absorbe un fotón azul / ultravioleta y se producen rojos, verdes y otras longitudes de onda.

Este es también el proceso detrás del enfriamiento por láser. Refrigeración por láser: Wikipedia Aquí, el punto clave es que todos los fotones absorbidos iban en una dirección (en un rayo láser), pero los fotones reemitidos van al azar en todas las direcciones. Esto puede emplearse para reducir la velocidad de un átomo por varias buenas razones, incluida la fabricación de los mejores relojes atómicos posibles. NIST-F1 – Wikipedia

Un ejemplo de esto es la dispersión de Rayleigh, donde la luz emitida se dispersa en todas las direcciones por partículas más pequeñas que la longitud de onda de la luz. Eso ocurre porque el electrón en un orbital interfiere con el camino de la luz y puede absorber la luz sin ionizarse, pero emite la luz sin pérdida de energía cuando el electrón vuelve al estado fundamental.

Esto es responsable de la apariencia azul del cielo durante el día.

Dispersión de Rayleigh – Wikipedia

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