Global EE

Квантовая Физика — Задание 17 ЕГЭ по физике №00051519

Задание №17. Ядерная и Квантовая Физика. Установление Соответствия

Квантовая Физика

№2. Задание 17

ID: 00051519

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Установите соответствие между процессами поглощения фотона наибольшей 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.

Рисунок к заданию 17 ЕГЭ по физике — Квантовая Физика

ПРОЦЕССЫ

А) поглощение фотона наибольшей длины волны

Б) излучение фотона наименьшей частоты

ЭНЕРГИЯ ФОТОНА

1) $E_1 - E_0$

2) $E_2 - E_0$

3) $E_3 - E_0$

4) $E_4 - E_0$

А

Б

 

 

 

 

Источник: Сборник Демидовой 2027

Решение

На диаграмме четыре стрелки. Две ведут вверх: с уровня $E_0$ на $E_2$ и с $E_0$ на $E_4$. Две ведут вниз: с $E_1$ на $E_0$ и с $E_3$ на $E_0$.

По постулату Бора энергия поглощённого или излучённого фотона равна разности энергий уровней, между которыми переходит атом. Поглощая фотон, атом получает энергию и поднимается — это стрелки вверх. Излучая, отдаёт энергию и опускается — стрелки вниз.

Энергия фотона связана с частотой и длиной волны так:

$$E=h\nu=\dfrac{hc}{\lambda}.$$

Чем больше длина волны, тем меньше энергия фотона; чем меньше частота — тоже тем меньше энергия.

А) поглощение фотона наибольшей длины волны. Среди стрелок вверх ищем ту, что даёт наименьшую энергию. Переход $E_0\to E_2$ поднимает атом на меньшую высоту, чем $E_0\to E_4$: энергия фотона $E_2-E_0$. Цифра 2.

Б) излучение фотона наименьшей частоты. Среди стрелок вниз ищем наименьшую энергию. Переход $E_1\to E_0$ короче, чем $E_3\to E_0$: энергия фотона $E_1-E_0$. Цифра 1.

Проверим себя: переход $E_0\to E_1$ на диаграмме не отмечен, поэтому для А вариант $E_1-E_0$ не годится, хотя он и самый маленький; а $E_4-E_0$ — поглощение, а не излучение, для Б он не подходит. А — 2, Б — 1.

Ответ

21
Другие задания по теме «Квантовая Физика» (8)