Номер 4, страница 123 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

XI. Квантовые явления. Смотрим и думаем - номер 4, страница 123.

Условие.

4. Определите частоту электромагнитного излучения, поглощённого или излучённого атомом в случаях, показанных на рисунке.

Решение.

Решение

Для определения частоты электромагнитного излучения воспользуемся вторым постулатом Бора, который гласит, что при переходе атома из одного стационарного состояния с энергией $E_k$ в другое стационарное состояние с энергией $E_n$ излучается или поглощается квант электромагнитной энергии (фотон). Энергия этого фотона $h\nu$ равна разности энергий стационарных состояний:

$h\nu = |E_k - E_n|$

где $\text{h}$ — постоянная Планка, а $\nu$ — частота излучения. Если электрон переходит на более высокий энергетический уровень, происходит поглощение фотона. Если электрон переходит на более низкий уровень, происходит излучение фотона. Рассмотрим каждый случай.

Первый случай (слева)

На рисунке показан переход электрона с нижнего энергетического уровня $E_1$ на более высокий уровень $E_2$. Такой переход происходит при поглощении атомом фотона. Энергия поглощенного фотона равна разности энергий конечного и начального состояний:

$h\nu = E_2 - E_1$

Отсюда частота поглощенного излучения равна:

$\nu = \frac{E_2 - E_1}{h}$

Ответ: Частота поглощенного излучения $\nu = \frac{E_2 - E_1}{h}$.

Второй случай

Изображен переход электрона с более высокого энергетического уровня $E_2$ на нижний уровень $E_1$. Этот процесс сопровождается излучением (эмиссией) фотона. Энергия излучённого фотона равна разности энергий начального и конечного состояний:

$h\nu = E_2 - E_1$

Следовательно, частота излучённого фотона определяется как:

$\nu = \frac{E_2 - E_1}{h}$

Ответ: Частота излучённого излучения $\nu = \frac{E_2 - E_1}{h}$.

Третий случай

Показан переход электрона с уровня $E_2$ на более высокий уровень $E_3$. Это происходит при поглощении фотона, энергия которого соответствует разности энергий этих уровней:

$h\nu = E_3 - E_2$

Частота поглощенного излучения равна:

$\nu = \frac{E_3 - E_2}{h}$

Ответ: Частота поглощенного излучения $\nu = \frac{E_3 - E_2}{h}$.

Четвертый случай (справа)

Показан переход электрона с высокого энергетического уровня $E_3$ на самый низкий из представленных уровней $E_1$. При таком переходе атом излучает фотон. Энергия этого фотона определяется разностью энергий начального и конечного состояний:

$h\nu = E_3 - E_1$

Частота излучённого электромагнитного излучения равна:

$\nu = \frac{E_3 - E_1}{h}$

Ответ: Частота излучённого излучения $\nu = \frac{E_3 - E_1}{h}$.