Põhiolek

Põhiolek on süsteemi seisund, milles süsteemil on minimaalne võimalik energia. Süsteemilt ei ole võimalik energiat rohkem ära võtta ilma süsteemi lõhkumata või muutmata. Kui süsteemil on rohkem energiat kui absoluutne miinimum, siis on ta ergastatud olekus.

Kvantmehaanikas mõistetakse põhiolekuna süsteemi (aatomi, molekuli või aatomituuma) või elementaarosakese (näiteks elektroni) viibimist madalaima võimaliku energiaga, seisumassiga kvantolekus.

Ergastumine
Põhiolekus on aatomi kõik elektronid vähimate võimalike kvantarvudega aatomorbitaalidel.
Selleks, et aatomit ergastada, peab mõni aatomi elektron neelama footoni energiakvandi, mille tulemusena liigub ta mõnele kõrgemal asuvale vabale orbitaalile, mille üks või mitu kvantarvu on suuremad kui vähima energiatasemega vaba orbitaali vastavad kvantarvud. Põhiolekusse naasmiseks peab elektron üleliigse energia äraandmiseks footoni kiirgama.

Sarnaselt aatomiga on tuuma põhiolekus kõik tuuma moodustavad nukleonid vähima võimaliku energiaga tuumaorbitaalidel. Tuuma ergastamiseks peab tuum neelama gammakvandi või saama lisaenergiat tuumalagunemise (või muu tuumareaktsiooni) kaudu. Tuum naaseb põhiolekusse, kiirates gammakvandi.

Soojusvõnkumiste vabadusastmete põhioleku mõiste termodünaamikas
Vaadeldes süsteemina osakeste gruppi on selle süsteemi ergastatus määratud temperatuuriga. Selleks, et osakeste grupp viia põhiolekusse, tuleb süsteem jahutada absoluutse nullini.

Kvantfüüsika
Termodünaamika