Номер 3, страница 123 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

XI. Квантовые явления. Смотрим и думаем - номер 3, страница 123.

Условие.

3. По рисунку определите переход с излучением фотонов с максимальной энергией и переход с поглощением света с максимальной длиной волны.

Решение.

Решение

Переход с излучением фотонов с максимальной энергией

Излучение фотона происходит при переходе атома с более высокого энергетического уровня на более низкий. На схеме такие переходы обозначены стрелками, направленными вниз. Энергия излучённого фотона $\text{E}$ определяется разностью энергий уровней, между которыми происходит переход: $E = E_{n} - E_{m}$, где $\text{n}$ — номер начального (верхнего) уровня, а $\text{m}$ — номер конечного (нижнего) уровня.

Чтобы энергия фотона была максимальной, разность энергий $E_{n} - E_{m}$ должна быть максимальной. На диаграмме показаны следующие переходы с излучением:

• с 7-го на 1-й уровень;
• с 6-го на 2-й уровень;
• со 2-го на 1-й уровень.

Сравнивая эти переходы, видно, что наибольшая разность энергий соответствует переходу с самого высокого из показанных начальных уровней (7-го) на самый низкий конечный уровень (1-й). Этот переход графически представлен самой длинной стрелкой, направленной вниз.

Ответ: Переход с 7-го на 1-й уровень.

Переход с поглощением света с максимальной длиной волны

Поглощение света происходит при переходе атома с более низкого энергетического уровня на более высокий. На схеме такие переходы обозначены стрелками, направленными вверх. Атом поглощает фотон, энергия которого равна разности энергий уровней: $E = E_{k} - E_{m}$, где $\text{k}$ — номер конечного (верхнего) уровня, а $\text{m}$ — номер начального (нижнего) уровня.

Энергия фотона $\text{E}$ и длина волны $\lambda$ связаны обратной зависимостью: $E = \frac{hc}{\lambda}$, где $\text{h}$ — постоянная Планка, $\text{c}$ — скорость света. Следовательно, максимальной длине волны ($\lambda_{max}$) соответствует минимальная энергия фотона ($E_{min}$).

Нам необходимо найти переход с поглощением, которому соответствует наименьшая разность энергий. На диаграмме показаны следующие переходы с поглощением:

• с 1-го на 2-й уровень;
• с 1-го на 3-й уровень;
• с 1-го на 5-й уровень.

Сравнивая эти переходы, видно, что наименьшая разность энергий соответствует переходу между двумя соседними уровнями с наименьшим расстоянием между ними. На схеме это переход с 1-го на 2-й уровень. Этот переход графически представлен самой короткой стрелкой, направленной вверх.

Ответ: Переход с 1-го на 2-й уровень.