Номер 7.14, страница 39 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VII. Квантовые явления - номер 7.14, страница 39.

Условие.

7.14 Объясните, почему в физиотерапевтических кабинетах поликлиник при работе кварцевых ламп ощущается запах озона.

Решение.

Запах озона в физиотерапевтических кабинетах при работе кварцевых ламп появляется из-за химической реакции, происходящей в воздухе под действием жесткого ультрафиолетового излучения.

Кварцевые лампы являются источниками ультрафиолетового (УФ) излучения. Колбы таких ламп изготавливают из кварцевого стекла, которое, в отличие от обычного, пропускает коротковолновое УФ-излучение. Энергии фотонов этого излучения достаточно, чтобы инициировать химические реакции в окружающем воздухе.

Воздух содержит молекулы кислорода ($O_2$). Под действием коротковолнового ультрафиолетового излучения молекулы кислорода поглощают фотоны и распадаются на два отдельных, химически очень активных атома кислорода ($O$). Этот процесс называется фотодиссоциацией:
$O_2 + h\nu \rightarrow O + O$
где $h\nu$ — энергия фотона УФ-излучения.

Атомарный кислород ($O$) нестабилен и сразу же реагирует с другой, нераспавшейся, молекулой кислорода ($O_2$), образуя трехатомную молекулу озона ($O_3$):
$O + O_2 \rightarrow O_3$

Озон ($O_3$) — это газ с характерным резким запахом, который человек может почувствовать даже при очень низких концентрациях. Этот запах часто ассоциируется со «свежестью» после грозы, так как во время грозы озон образуется под действием электрических разрядов молний. Именно этот запах озона и ощущается в кабинетах при работе кварцевых ламп.

Ответ: Запах озона ощущается потому, что ультрафиолетовое излучение кварцевой лампы вызывает распад молекул кислорода ($O_2$) в воздухе на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами кислорода, образуя озон ($O_3$) — газ с характерным запахом.