Номер 11, страница 76, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

*11. Почему атомы ртути могут поглощать энергию только определенных значений?

*11. Это явление объясняется квантовой природой строения атома и основывается на постулатах Бора.

1. Квантование энергетических уровней. Согласно современной модели атома, электроны в атоме не могут обладать произвольной энергией. Они могут находиться только на строго определённых энергетических уровнях, которые называются стационарными орбитами или стационарными состояниями. Каждому такому состоянию соответствует свой дискретный (квантованный) уровень энергии. Состояние с наименьшей возможной энергией называется основным, а все состояния с большей энергией — возбуждёнными.

2. Условие поглощения и излучения энергии. Атом поглощает или излучает энергию только при переходе электрона с одного разрешенного энергетического уровня на другой. Чтобы перейти с более низкого уровня энергии $E_n$ на более высокий $E_m$, атом должен поглотить квант энергии (например, фотон), энергия которого в точности равна разности энергий этих уровней: $ \Delta E = E_m - E_n $

Если энергия фотона меньше или больше этой разности (и не равна разности для какого-либо другого перехода), то он не будет поглощен атомом. Электрон не может поглотить часть энергии фотона или перейти на "промежуточный" уровень, так как таких уровней не существует.

3. Уникальность спектра. Набор разрешенных энергетических уровней является уникальной характеристикой для атомов каждого химического элемента. Атом ртути имеет свой собственный, неповторимый набор энергетических уровней. Следовательно, он может поглощать только те порции энергии, которые соответствуют разностям между его собственными уровнями. Это приводит к тому, что спектр поглощения паров ртути является линейчатым, то есть состоит из отдельных темных линий, каждая из которых соответствует определенному значению поглощенной энергии.

Таким образом, атомы ртути могут поглощать энергию только дискретными порциями, потому что их внутренняя энергия может принимать только строго определенные, дискретные значения.

Ответ: Атомы ртути могут поглощать энергию только определенных значений, потому что, согласно квантовой теории, электроны в атоме могут находиться только на дискретных энергетических уровнях. Поглощение энергии происходит при переходе электрона на более высокий уровень, и для этого требуется порция (квант) энергии, в точности равная разности энергий между начальным и конечным уровнями. Поскольку набор этих уровней для атома ртути строго определен, то и набор возможных значений поглощаемой энергии также является дискретным.