Номер 2, страница 62, часть 3 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 3. Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 53. Поглощение и испускание света атомами. Оптические спектры - номер 2, страница 62.

Условие.

2. Согласно Бору при переходе электрона с орбиты, характеризуемой большей энергией $E_1$ атома, на орбиту, характеризуемую меньшей энергией $E_0$ атома, он излучает электромагнитную волну (фотон) с частотой

1) $(E_1 - E_0)h$

2) $(E_0 - E_1)h$

3) $(E_1 - E_0)/h$

4) $(E_0 - E_1)/h$

Отметьте знаком «X» правильный вариант ответа.

1) [ ]

2) [ ]

3) [ ]

4) [ ]

Решение.

Решение

Согласно второму постулату Бора (правилу частот), при переходе электрона из стационарного состояния с большей энергией $E_1$ в стационарное состояние с меньшей энергией $E_0$, атом излучает фотон. Энергия этого излучённого фотона $E_{ф}$ равна разности энергий начального и конечного состояний.

Начальное состояние имеет энергию $E_{1}$, а конечное — $E_{0}$. Таким образом, энергия фотона равна:

$E_{ф} = E_{1} - E_{0}$

Поскольку по условию $E_1 > E_0$, разность $E_1 - E_0$ является положительной величиной, что физически корректно для энергии.

Энергия фотона также связана с его частотой $\nu$ (ню) через формулу Планка:

$E_{ф} = h\nu$

где $h$ — постоянная Планка.

Приравнивая два выражения для энергии фотона, мы можем найти частоту излучения:

$h\nu = E_1 - E_0$

Выразим из этого уравнения частоту $\nu$:

$\nu = \frac{E_1 - E_0}{h}$

Теперь проанализируем предложенные варианты ответов:

1) $(E_1 - E_0)h$ — неверно. Это выражение имеет размерность энергии, умноженной на постоянную Планка (Дж·с), а не частоты (Гц или с⁻¹).

2) $(E_0 - E_1)h$ — неверно по той же причине, что и вариант 1.

3) $(E_1 - E_0)/h$ — верно. Это выражение в точности соответствует полученной формуле для частоты.

4) $(E_0 - E_1)/h$ — неверно. Так как $E_1 > E_0$, разность $E_0 - E_1$ отрицательна. Частота, как физическая величина, не может быть отрицательной.

Таким образом, правильный ответ находится под номером 3.

Ответ: 3) $(E_1 - E_0)/h$