Номер 2, страница 155, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 11. Квантовые явления. Параграф 99. Квантовая гипотеза Планка. Повторим изученное - номер 2, страница 155.

Условие.

• Что собой представляют сплошной и линейчатые спектры испускания и поглощения?

Решение.

Спектры испускания и поглощения — это распределения интенсивности электромагнитного излучения по длинам волн (или частотам), которые испускает или поглощает вещество. Они бывают сплошными и линейчатыми.

Сплошной спектр (непрерывный)

Сплошной спектр представляет собой непрерывную полосу, содержащую все длины волн (цвета) в определённом диапазоне, плавно переходящие друг в друга без разрывов. Такой спектр испускают нагретые твёрдые тела, жидкости и плотные газы (например, плазма внутри звёзд). В этих телах атомы и молекулы сильно взаимодействуют друг с другом, что приводит к излучению фотонов с самой разной энергией, образуя непрерывный диапазон длин волн. Классическим примером является радуга, которая представляет собой сплошной спектр солнечного света, или свечение нити накаливания в лампочке.

Ответ: Сплошной спектр — это непрерывный диапазон длин волн, излучаемый нагретыми твёрдыми телами, жидкостями и газами под высоким давлением.

Линейчатый спектр испускания

Линейчатый спектр испускания состоит из отдельных, чётко разделённых ярких цветных линий на тёмном фоне. Каждая линия соответствует строго определённой длине волны (или частоте) излучения. Такой спектр возникает при свечении разреженных газов, паров или плазмы, атомы которых находятся в возбуждённом состоянии (например, в результате нагрева или электрического разряда). Согласно постулатам Бора, атом может находиться только в определённых стационарных энергетических состояниях. При переходе электрона с более высокого энергетического уровня $E_n$ на более низкий $E_m$, атом испускает фотон с энергией $h\nu$, равной разности энергий этих уровней: $h\nu = E_n - E_m$. Поскольку для каждого типа атома набор энергетических уровней уникален, то и линейчатый спектр является его уникальной характеристикой, "отпечатком пальца" элемента. Примерами являются спектры газоразрядных ламп (неоновой, натриевой).

Ответ: Линейчатый спектр испускания — это набор отдельных ярких линий, характерный для каждого химического элемента, который возникает при излучении света разреженными газами в возбуждённом состоянии.

Линейчатый спектр поглощения

Линейчатый спектр поглощения выглядит как сплошной спектр, который пересекают тёмные линии. Он образуется, когда свет со сплошным спектром (например, от звезды) проходит через более холодный разреженный газ. Атомы этого газа поглощают из проходящего света фотоны только тех энергий (и, соответственно, длин волн), которые необходимы для перехода их электронов с нижних энергетических уровней на более высокие: $h\nu = E_n - E_m$. В результате в сплошном спектре на месте поглощённых длин волн появляются тёмные линии. Важно, что тёмные линии в спектре поглощения любого химического элемента находятся на тех же самых длинах волн, что и яркие линии в его спектре испускания. Примером служат фраунгоферовы линии в спектре Солнца, которые образуются при поглощении света в его более холодной атмосфере.

Ответ: Линейчатый спектр поглощения — это сплошной спектр с тёмными линиями, которые появляются в результате поглощения света определённых длин волн атомами холодного разреженного газа.