Номер 2, страница 280 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Параграф 57. Поглощение и испускание света атомами. Происхождение линейчатых спектров. Ответь на вопросы - номер 2, страница 280.

Условие.

2. Запишите уравнения для определения энергии и частоты излучённого фотона.

Решение.

Решение 2.

Сформулируйте постулаты Бора.

Постулаты Бора — это два основных положения, лежащие в основе модели атома Бора, которые дополнили планетарную модель Резерфорда квантовыми идеями.

Первый постулат (постулат о стационарных состояниях): Атом может находиться только в особых, так называемых стационарных (или квантовых) состояниях, каждому из которых соответствует определенное значение энергии. Находясь в стационарном состоянии, атом не излучает энергию, несмотря на ускоренное движение электронов. Этим стационарным состояниям соответствуют определенные "разрешенные" орбиты, двигаясь по которым, электрон имеет квантованный момент импульса: $L = n\hbar$, где $n$ — целое число (главное квантовое число), а $\hbar$ — редуцированная постоянная Планка.

Второй постулат (правило частот): Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией $E_k$ в стационарное состояние с меньшей энергией $E_n$. Энергия излучённого фотона при этом равна разности энергий этих состояний. Поглощение света представляет собой обратный процесс — переход атома на более высокий энергетический уровень при поглощении фотона соответствующей энергии. Энергия фотона ($E_{ф}$) и его частота ($\nu$) определяются соотношением: $E_{ф} = h\nu = E_k - E_n$, где $h$ — постоянная Планка.

Ответ: 1. Атом может находиться только в особых стационарных состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия; в этих состояниях атом не излучает. 2. Излучение или поглощение фотона происходит при переходе атома из одного стационарного состояния в другое, и энергия фотона равна разности энергий этих состояний.

2. Запишите уравнения для определения энергии и частоты излучённого фотона.

На основе второго постулата Бора, энергия и частота фотона, излучаемого при переходе атома из состояния с энергией $E_k$ в состояние с меньшей энергией $E_n$, определяются следующими уравнениями.

Уравнение для энергии излучённого фотона ($E_{ф}$):

$E_{ф} = E_k - E_n$

Поскольку энергия фотона связана с его частотой ($\nu$) формулой Планка $E_{ф} = h\nu$, то уравнение для частоты излучённого фотона имеет вид:

$\nu = \frac{E_k - E_n}{h}$

где $h$ — постоянная Планка.

Ответ: Уравнение для энергии излучённого фотона: $E_{ф} = E_k - E_n$. Уравнение для частоты излучённого фотона: $\nu = \frac{E_k - E_n}{h}$.

3. Какое состояние...

В рамках модели атома Бора, стационарные состояния атома классифицируются в зависимости от их энергии. Вероятнее всего, неполный вопрос касается определения этих состояний.

Основное состояние — это стационарное состояние атома с наименьшей возможной энергией ($E_1$, соответствует $n=1$). Атом в основном состоянии устойчив и может находиться в нём сколь угодно долго, не излучая.

Возбужденное состояние — это любое стационарное состояние атома, энергия которого превышает энергию основного состояния ($E_n$ при $n > 1$). Атом в возбужденном состоянии неустойчив и самопроизвольно переходит в состояние с меньшей энергией (вплоть до основного), испуская при этом фотон.

Ответ: Состояние атома с наименьшей возможной энергией называется основным, а любое состояние с большей энергией — возбужденным.