Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00047642

Что тут происходит. Энергия электрона в атоме водорода может принимать только значения

$$E_n=-\dfrac{13{,}6\text{ эВ}}{n^2},$$

основное состояние — $n=1$, $E_1=-13{,}6$ эВ. Переходя с уровня $n$ в основное состояние, атом испускает фотон, и тот уносит разность энергий уровней (постулат Бора): $E_{\text{ф}}=E_n-E_1$.

Найдём энергии уровней из второго столбца:

$E_2=-\dfrac{13{,}6}{4}=-3{,}4$ эВ, $E_3=-\dfrac{13{,}6}{9}\approx-1{,}51$ эВ, $E_4=-\dfrac{13{,}6}{16}=-0{,}85$ эВ, $E_5=-\dfrac{13{,}6}{25}\approx-0{,}54$ эВ.

Энергии фотонов при переходе на $n=1$:

$n=2$: $-3{,}4-(-13{,}6)=10{,}2$ эВ; $n=3$: $-1{,}51+13{,}6\approx12{,}09$ эВ; $n=4$: $-0{,}85+13{,}6=12{,}75$ эВ; $n=5$: $-0{,}54+13{,}6\approx13{,}06$ эВ.

А) 12,75 эВ — переход с уровня $n=4$, вариант 3.

Б) 10,20 эВ — переход с уровня $n=2$, вариант 1.

Проверим себя: 10,2 эВ — самая маленькая порция, которую может унести фотон при переходе в основное состояние, ведь $n=2$ — ближайший к нему уровень; а 12,75 эВ лежит между значениями для $n=3$ и $n=5$. Итог: А — 3, Б — 1.