На рисунке изображена упрощённая — Задание 17 ЕГЭ физика

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00028640

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какой из этих четырёх переходов связан с поглощением света наименьшей частоты, а какой – с излучением света наибольшей частоты?

Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, указывающими энергетические переходы атома.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ПРОЦЕСС ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПЕРЕХОД А) поглощение света наименьшей частоты Б) излучение света наибольшей частоты

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4 А Б 1 2 3 4 1 2 3 4

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика

Источник: ФИПИ

Решение

На диаграмме четыре пронумерованные стрелки. Стрелка 1 идёт вверх с $$E_0$$ на $$E_3$$ (поглощение). Стрелка 2 идёт вниз с $$E_2$$ на $$E_0$$ (излучение). Стрелка 3 идёт вверх с $$E_0$$ на $$E_1$$ (поглощение). Стрелка 4 идёт вниз с $$E_4$$ на $$E_0$$ (излучение).

Частота фотона пропорциональна энергии перехода: $\nu=\dfrac{E}{h}$ . Значит, чем больше разница энергий между уровнями, тем выше частота.

А) Поглощение света наименьшей частоты — нужен переход поглощения с наименьшей разницей энергий. Среди переходов 1 ( $$E_3-E_0$$ ) и 3 ( $$E_1-E_0$$ ) меньше энергия у перехода 3, ведь $$E_1$$ ближе к $$E_0$$ , чем $$E_3$$ . Значит А — 3.

Б) Излучение света наибольшей частоты — нужен переход излучения с наибольшей разницей энергий. Среди переходов 2 ( $$E_2-E_0$$ ) и 4 ( $$E_4-E_0$$ ) больше энергия у перехода 4. Значит Б — 4.

И всё сходится: самый маленький энергетический скачок среди поглощений — переход 3, а самый большой скачок среди излучений — переход 4.