Номер 2, страница 244 - гдз по физике 9 класс учебник Громов, Родина

Глава 7. Квантовые явления. Параграф 59. Атом Бора. Вспомните - номер 2, страница 244.

Условие.

Что представляют собой линейчатые спектры испускания и поглощения?

Решение.

Линейчатые спектры — это спектры, состоящие из отдельных узких спектральных линий. Они характерны для веществ, находящихся в атомарном газообразном состоянии. Возникновение этих спектров объясняется квантовой теорией строения атома. Согласно постулатам Бора, электроны в атоме могут находиться только на определённых (дискретных) энергетических уровнях. Переход электрона с одного уровня на другой сопровождается испусканием или поглощением кванта электромагнитного излучения (фотона) со строго определённой энергией.

Энергия фотона $\text{E}$ равна разности энергий уровней $E_m$ и $E_n$, между которыми происходит переход:

$E = h\nu = |E_m - E_n|$

где $\text{h}$ — постоянная Планка, а $\nu$ — частота излучения. Поскольку для каждого химического элемента набор энергетических уровней уникален, то и линейчатый спектр каждого элемента является его уникальной характеристикой.

Линейчатые спектры испускания

Спектр испускания (или эмиссионный спектр) возникает, когда атомы вещества находятся в возбуждённом состоянии (например, в результате сильного нагрева газа или при пропускании через него электрического тока). В этом состоянии электроны занимают более высокие энергетические уровни. Затем они самопроизвольно возвращаются на более низкие, устойчивые уровни, излучая при этом фотоны. Так как переходы возможны только между определёнными уровнями, то и фотоны излучаются только с определёнными энергиями (частотами). В результате спектр такого излучения представляет собой набор отдельных ярких цветных линий на тёмном фоне. Каждая линия соответствует определённому энергетическому переходу.

Ответ: Линейчатый спектр испускания — это набор отдельных ярких линий на тёмном фоне, который создаётся излучением возбуждённых атомов в разреженном газе. Каждая линия соответствует фотону определённой частоты, испущенному при переходе электрона с более высокого энергетического уровня на более низкий.

Линейчатые спектры поглощения

Спектр поглощения (или абсорбционный спектр) образуется, когда свет со сплошным спектром (например, от Солнца или лампы накаливания) проходит через холодный, невозбуждённый газ. Атомы газа поглощают из проходящего света фотоны только тех энергий, которые необходимы для перехода их электронов с основного уровня на один из возбуждённых. В результате на фоне непрерывного спектра (радуги) появляются тёмные линии в тех местах, где находился свет поглощённых частот. Важно, что тёмные линии в спектре поглощения любого вещества находятся в точности на тех же самых частотах, что и яркие линии в его спектре испускания.

Ответ: Линейчатый спектр поглощения — это сплошной спектр, пересечённый тёмными линиями. Он возникает, когда свет проходит через холодный разреженный газ, атомы которого поглощают фотоны определённых частот, переводя свои электроны в возбуждённое состояние.