На рисунке изображена упрощённая — Задание 17 ЕГЭ физика

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00028641

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

Установите соответствие между процессами поглощения фотона наименьшей длины волны и излучения фотона наименьшей 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.

ПРОЦЕСС ЭНЕРГИЯ ФОТОНА А) поглощение фотона наименьшей длины волны Б) излучение фотона наименьшей частоты

1) $E_{1}-E_{0}$

2) $E_{2}-E_{0}$

3) $E_{3}-E_{0}$

4) $E_{4}-E_{0}$ 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 перехода. Два — вниз, к основному уровню: с $$E_1$$ на $$E_0$$ и с $$E_4$$ на $$E_0$$ (излучение). Два — вверх, от основного уровня: с $$E_0$$ на $$E_2$$ и с $$E_0$$ на $$E_3$$ (поглощение).

А) Поглощение фотона наименьшей длины волны — это самый энергичный из поглощаемых фотонов ( $E=hc/\lambda$ , больше энергия — меньше длина волны). Из переходов $E_0\to E_2$ и $E_0\to E_3$ энергия больше у второго, значит энергия этого фотона равна $$E_3-E_0$$ — вариант 3. А — 3.

Б) Излучение фотона наименьшей частоты — это самый слабый из излучаемых фотонов ( $\nu=E/h$ ). Из переходов $E_1\to E_0$ и $E_4\to E_0$ энергия меньше у первого, значит энергия этого фотона равна $$E_1-E_0$$ — вариант 1. Б — 1.

И всё сходится: поглощение самой короткой волны соответствует переходу на $$E_3$$ , а излучение самой низкой частоты — переходу с $$E_1$$ .