Первый пункт описывает возбужденное состояние физико-химическим способом, второй - физическим. Заранее извиняюсь за непонятность, пишу как умею.
__________________________________________________________________________________________
1) Возбужденное состояние энергетических уровней (электронов) .
Число электронов в атоме более-менее стабильного состояния равно числу протонов. Электроны - фермионы (спин равен 0,5), следовательно, подчиняются статистике Ферми-Дирака. Следовательно, для них применим принцип запрета Паули, при котором в одной квантовой системе (в данном случае система - энергетический уровень) не могут находиться фермионы в одинаковом квантовом состоянии. Следовательно, так как электроны - тождественные частицы и так как все квантовые состояний, которые могут реализоваться при учете принципа тождественности, одинаковы, кроме "направления" спина, на одном энергетическом уровне могут быть только два электрона - с антипараллельными спинами.
Энергетические уровни образуют электронные орбитали, расстояние между которыми тем больше, чем больше электронов в них (энергия Ферми при увеличении числа частиц соответственно возрастает) . На последнем энергетическом уровне последней орбитали находятся валентные электроны, так как их потенциальная энергия, определяемая электростатическим взаимодействием, наименьшая среди всех.
"...валентность... "
В зависимости от количества протонов валентные электроны могут находиться на разных орбиталях в общем и подуровнях в частности. Неспаренные электроны могут вступать в ковалентную связь, так как, согласно принципу запрета Паули, есть одно свободное состояние на энергетическом уровне при неспаренном состоянии.
"...несколько валентностей... "
При поглощении спаренными электронами гамма-квантов какого-нибудь незаполненного d-подуровня их энергия превалирует над потенциальной, что позволяет им, при незаполненности самого последнего энергетического уровня, переходить на него. Образуется больше неспаренных электронов, соответственно - большая валентность. Вот причина разных валентностей одного атома. Это состояние атома с переходом электронов на высший подуровень называют возбужденным.
_________________________________________________________________________________________
2) Возбужденное состояние ядра (правда, это уже к химии практически не относится) .
Ядро также, согласно оболочечной теории, имеет энергетические уровни. И также, на одном может находиться n = 2S + 1 фермионов при квантовом моменте S. При возбужденном состоянии нейтрон находится в меньшей потенциальной яме (которая определяется связанным состоянием из-за сильных взаимодействий; то есть, нейтрон в менее связанном состоянии находится - менее интенсивный обмен барионными резонансами между им и прочими нуклонами) и обладает избытком энергии, в частности, и вся система ядра обладает большей энергией, чем в стабильном состоянии, в общем. Избыток энергии выделяется в виде гамма-квантов (вот, наряду с позитрон-электронной аннигиляцией, природа гамма-распада) , и нейтрон переходит на нижний уровень, либо, из-за того, что нейтрон находится в меньшей потенциальной яме, d-кварк в его составе превращается в u-кварк с выделением w-бозона, который распадается на электрон и антинейтрино, либо альфа-распадом - туннелированием альфа частицы через потенциальный барьер (который, как и потенциальная яма, представляется сильными взаимодействиями