Квантовая Физика

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

№2. Задание 17

ID: 00003992

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями.

Установите соответствие между процессами излучения кванта света наибольшей длины волны и поглощения кванта света наименьший частоты и энергией соответствующего фотона. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика

ПРОЦЕСС

А) излучение кванта света наибольшей длины волны
Б) поглощение кванта света наименьшей частоты

ЭНЕРГИЯ ФОТОНА

1) $E_{2} – E_{1}$

2) $E_{4} – E_{2}$

3) $E_{3} – E_{2}$

4) $E_{2} – E_{0}$

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика

Источник: ФИПИ

Решение

Разбор соответствия процессов и переходов между энергетическими уровнями атома:

Энергия фотона связана с длиной волны и частотой:

E = h \nu = \frac{h c}{\lambda}

Чем больше длина волны

\lambda

, тем меньше энергия фотона. Чем меньше частота

\nu

, тем меньше энергия фотона. А) Излучение кванта света наибольшей длины волны. Излучение — атом переходит с более высокого уровня на более низкий и отдаёт энергию, равную разности уровней. Наибольшей длине волны соответствует наименьшая отданная энергия — наименьшая разность уровней. Среди указанных переходов с понижением энергии наименьшая разность достигается при переходе

E_2 \to E_1

(наименьший шаг между соседними уровнями вверху диаграммы), который обозначен стрелкой 4. А → 4. Б) Поглощение кванта света наименьшей частоты. Поглощение — атом переходит с более низкого уровня на более высокий, забирая энергию фотона. Наименьшей частоте соответствует наименьшая энергия фотона, то есть наименьшая разность уровней при поглощении. Среди стрелок поглощения наименьшая разность — переход с уровня

$E_2$

на уровень

$E_3$

(стрелка 3). Б → 3.

Вывод:

- А (излучение, наибольшая длина волны) → 4 - Б (поглощение, наименьшая частота) → 3 Итог: А — 4, Б — 3.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)