Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00043096

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. Вниз (излучение) идут две стрелки: с $E_1$ на $E_0$ и с $E_4$ на $E_0$, энергии фотонов $E_1-E_0$ и $E_4-E_0$. Вверх (поглощение) — две стрелки: с $E_0$ на $E_2$ и с $E_0$ на $E_3$, энергии $E_2-E_0$ и $E_3-E_0$.

А) Излучение фотона наибольшей длины волны. Наибольшая длина волны — у фотона наименьшей энергии (и наименьшей частоты). Среди излучений меньше энергия у короткой стрелки $E_1\to E_0$: $E_1-E_0\lt E_4-E_0$. Это вариант 1.

Б) Поглощение фотона наименьшей частоты. Наименьшая частота — у фотона наименьшей энергии. Среди поглощений сравним $E_2-E_0$ и $E_3-E_0$: уровень $E_2$ ниже, энергия меньше. Это вариант 2.

Проверим себя: самый длинноволновый фотон вообще дал бы переход между близкими уровнями $E_3$ и $E_4$, но такой стрелки на рисунке нет, и в вариантах ответа такой разности нет — выбираем только из отмеченных переходов.