Номер 11.11, страница 213 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Квантовая физика. Глава 11. Атомная и ядерная физика. Модель атома Резерфорда — Бора - номер 11.11, страница 213.

Условие.

11.11. Может ли атом при переходе в возбуждённое состояние поглотить произвольную порцию энергии?

Решение.

Нет, атом не может поглотить произвольную порцию энергии при переходе в возбуждённое состояние. Это фундаментальное положение квантовой механики.

Согласно теории строения атома (в частности, постулатам Бора), электрон в атоме может находиться только на определённых энергетических уровнях, которые называются стационарными состояниями. Каждому такому состоянию соответствует строго определённое значение энергии $E_1, E_2, E_3, \dots, E_n$.

Переход атома из основного состояния с энергией $E_n$ в возбуждённое состояние с более высокой энергией $E_m$ (где $m > n$) возможен только в том случае, если атом поглотит квант энергии (например, фотон), энергия которого в точности равна разности энергий этих двух уровней:

$\Delta E = E_m - E_n$

Если на атом падает фотон с энергией, которая не соответствует ни одной из возможных разностей между его энергетическими уровнями, то поглощения не произойдёт. Атом является своего рода резонансной системой, которая откликается только на определённые, «разрешённые» для неё порции энергии. Поэтому спектр поглощения атома является не сплошным, а линейчатым.

Ответ: Нет, атом может поглотить только строго определённые порции (кванты) энергии, равные разности энергий между его стационарными состояниями.