Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00047838

Что тут происходит. Подписи у линий — энергии уровней атома водорода в электронвольтах: нижний уровень $-13{,}6$ эВ, выше $-3{,}4$; $-1{,}5$; $-0{,}9$; $-0{,}5$ эВ, пунктир «0» — граница, за которой электрон отрывается от атома. Числа отрицательные, поэтому выше на рисунке стоит то, что ближе к нулю. По постулатам Бора атом, поднимаясь, поглощает фотон, а опускаясь — излучает; энергия фотона равна разности энергий уровней:

$$E_{\text{ф}}=E_{\text{верх}}-E_{\text{низ}}=h\nu=\dfrac{hc}{\lambda}.$$

Посчитаем все четыре стрелки. Вниз: с $-1{,}5$ на $-13{,}6$ — $-1{,}5-(-13{,}6)=12{,}1$ эВ; с $-0{,}9$ на $-13{,}6$ — $12{,}7$ эВ. Вверх: с $-13{,}6$ на $-3{,}4$ — $10{,}2$ эВ; с $-13{,}6$ на $-0{,}5$ — $13{,}1$ эВ.

А) Поглощение света наибольшей энергии. Подъёмов два: на $-3{,}4$ эВ (10,2 эВ) и на $-0{,}5$ эВ (13,1 эВ). Больше энергии требует подъём на более высокий уровень: 13,1 эВ. Вариант 1. Число 12,7 эВ тоже связано с уровнем $-13{,}6$, но на рисунке этот переход идёт вниз — это излучение, для строки А он не подходит.

Б) Излучение света наименьшей частоты. Частота пропорциональна энергии фотона ($E=h\nu$), значит, нужен спуск с наименьшей энергией: $12{,}1\lt12{,}7$. Вариант 3.

Проверим себя: спуск с $-1{,}5$ эВ короче спуска с $-0{,}9$ эВ, потому что $-1{,}5$ ниже на рисунке; короткому спуску — маленькая частота. Итог: А — 1, Б — 3.