Номер 2, страница 187 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

14.8. Линейчатые спектры. 14. Квантовая физика - номер 2, страница 187.

Решение.

Решение 2.

Решение

Основой для ответа на этот вопрос служит фундаментальный принцип спектрального анализа: каждый химический элемент в газообразном атомарном состоянии имеет свой уникальный, неповторимый линейчатый спектр излучения (или поглощения). Этот спектр является своего рода «отпечатком пальца» элемента, по которому его можно однозначно идентифицировать.

В условии задачи дано, что:

• В спектре излучения криптона присутствуют линии, соответствующие длинам волн 557 нм и 587 нм.
• В спектре излучения неизвестного газа обнаружены только две линии, которые в точности совпадают с указанными линиями криптона (557 нм и 587 нм).

Совпадение длин волн в спектре неизвестного газа с известными линиями в спектре криптона позволяет сделать главный вывод: в состав неизвестного газа входят атомы криптона.

Теперь рассмотрим тот факт, что в спектре неизвестного газа обнаружены только эти две линии. Полный спектр излучения криптона, как и любого другого элемента, содержит гораздо больше линий, даже в видимой области. Отсутствие других линий в наблюдаемом спектре может быть объяснено несколькими причинами:

1. Специфические условия возбуждения атомов. Температура, давление и способ, которым газу сообщалась энергия (например, электрический разряд), могли быть такими, что преимущественно возбуждались именно те энергетические уровни, переходы с которых приводят к излучению на длинах волн 557 нм и 587 нм. Эти линии при данных условиях могут быть самыми яркими, а остальные — настолько слабыми, что их не удалось зарегистрировать.
2. Ограниченная чувствительность спектрального прибора. Используемая аппаратура могла быть неспособна зафиксировать другие, менее интенсивные, спектральные линии криптона.

Таким образом, хотя мы не можем со 100% уверенностью утверждать, что неизвестный газ — это чистый криптон (теоретически это может быть смесь, где другие компоненты не излучают в видимой области или их линии слишком слабы), наиболее вероятным и обоснованным заключением является то, что неизвестный газ — это криптон. Наличие его характерных линий является неопровержимым доказательством его присутствия, а отсутствие других линий, скорее всего, связано с условиями эксперимента.

Ответ: Неизвестный газ содержит криптон. С высокой степенью вероятности можно утверждать, что этот газ и есть криптон, а наблюдаются только две самые яркие в данных условиях эксперимента спектральные линии.