Номер 2, страница 315 - гдз по физике 9 класс учебник Грачев, Погожев

Глава 9. Физика атома и атомного ядра. Параграф 52. Поглощение и испускание света атомами. Оптические спектры - номер 2, страница 315.

Условие.

2. Что происходит с электроном атома при поглощении (излучении) фотона этим атомом?

Решение.

Поглощение фотона
Согласно квантовой теории, электрон в атоме может находиться только на определённых энергетических уровнях. Атом поглощает фотон только в том случае, если энергия этого фотона $E_{фотона}$ в точности равна разности энергий двух таких уровней, $E_m$ и $E_n$. При поглощении фотона электрон получает его энергию и совершает скачкообразный переход с более низкого энергетического уровня $E_n$ на более высокий (свободный) уровень $E_m$. В результате этого процесса атом переходит в возбужденное состояние. Условие поглощения выражается формулой: $E_{фотона} = h\nu = E_m - E_n$, где $m > n$, $\text{h}$ — постоянная Планка, а $\nu$ — частота фотона. Если энергия фотона не равна разности каких-либо двух энергетических уровней, поглощения не происходит.

Ответ: При поглощении фотона электрон атома переходит с более низкого энергетического уровня на более высокий.

Излучение фотона
Атом, находящийся в возбужденном состоянии (то есть когда его электрон находится на более высоком энергетическом уровне $E_m$), является нестабильным. Спустя очень короткое время (порядка $10^{-8}$ с) электрон самопроизвольно (спонтанно) возвращается на один из нижних, более энергетически выгодных уровней $E_n$. Этот переход сопровождается излучением фотона, энергия которого $E_{фотона}$ в точности равна разности энергий начального и конечного состояний электрона: $E_{фотона} = h\nu = E_m - E_n$, где $m > n$. Таким образом, атом избавляется от избыточной энергии, испуская квант электромагнитного излучения.

Ответ: При излучении фотона электрон атома переходит с более высокого энергетического уровня на более низкий.