Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00043092

Что тут происходит. На диаграмме горизонтальными линиями показаны уровни энергии атома: $E_0$ — самый нижний, выше идут $E_1$, $E_2$, $E_3$, $E_4$ (верхние уровни расположены всё теснее), пунктир «0» — граница, выше которой электрон уже не связан с атомом. Стрелками показаны переходы атома с уровня на уровень. По постулатам Бора, переходя вниз, атом излучает фотон, а переходя вверх — поглощает; энергия фотона равна разности энергий уровней: $$h\nu=E_{\text{верх}}-E_{\text{низ}}$$ Частота фотона пропорциональна его энергии, а длина волны — обратно пропорциональна: $\lambda=\dfrac{hc}{E}$.

Разберём стрелки по рисунку. Стрелка 1 идёт вниз с $E_1$ на $E_0$ — излучение, энергия фотона $E_1-E_0$. Стрелка 2 — вниз с $E_2$ на $E_0$, излучение, $E_2-E_0$. Стрелка 3 — вверх с $E_0$ на $E_3$, поглощение, $E_3-E_0$. Стрелка 4 — вверх с $E_0$ на $E_4$, поглощение, $E_4-E_0$.

А) Поглощение кванта наибольшей длины волны. Поглощение — стрелки 3 и 4. Наибольшая длина волны — у кванта с наименьшей энергией. Сравним: $E_3-E_0\lt E_4-E_0$, потому что уровень $E_3$ ниже $E_4$ (стрелка 3 короче). Значит, переход 3. Цифра 3.

Б) Излучение кванта наименьшей энергии. Излучение — стрелки 1 и 2. Меньшая энергия — у более короткой стрелки: $E_1-E_0\lt E_2-E_0$. Значит, переход 1. Цифра 1.

Проверим себя: длину стрелки меряем только по вертикали — от уровня, где она начинается, до уровня, где кончается. Положение стрелки по горизонтали и её номер на энергию не влияют.