Задание 17 ЕГЭ по физике · задача 41596C
|
|
На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между уровнями. Какие из этих четырёх переходов связаны с поглощением света с наименьшей частотой и излучением света с наименьшей энергией фотонов? Установите соответствие между процессами поглощения и излучения света и энергетическими переходами атома, указанными стрелками. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ПРОЦЕССЫ | ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ | |||||||||||||
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 13
Разбор
Привет! Давай разберёмся с этой задачей на энергетические уровни атома. Тема квантовой физики часто кажется абстрактной, но здесь всё очень логично, если запомнить пару простых правил.
Представь себе атом как многоэтажный дом, где электроны живут на разных этажах (энергетических уровнях). Чем выше этаж, тем больше энергии у электрона.
Правило 1: Поглощение и излучение
Когда атом поглощает свет (фотон), электрон получает энергию и прыгает на этаж выше. На графике это стрелки, направленные вверх (переходы 1 и 2).
Когда атом излучает свет, электрон падает на этаж ниже, отдавая лишнюю энергию в виде фотона. На графике это стрелки, направленные вниз (переходы 3 и 4).
Правило 2: Энергия и длина стрелки
Энергия поглощённого или излучённого фотона равна разности энергий между уровнями: $E_{ф} = |E_{конечн} - E_{нач}|$. На диаграмме эта энергия прямо пропорциональна длине стрелки. Чем длиннее стрелка, тем больше энергия фотона.
Правило 3: Связь энергии и частоты
Энергия фотона связана с его частотой формулой Планка: $E = h\nu$, где $h$ — постоянная Планка, а $\nu$ — частота. То есть энергия и частота прямо пропорциональны: меньше энергия — меньше частота.
Теперь применим это к нашим вопросам:
А) Поглощение света с наименьшей частотой
Поглощение — это стрелки вверх (1 и 2).
Наименьшая частота означает наименьшую энергию фотона ($E = h\nu$).
Наименьшая энергия — это самая короткая стрелка из направленных вверх.
Сравниваем стрелки 1 и 2: стрелка 1 короче. Значит, это переход 1.
Б) Излучение света с наименьшей энергией фотонов
Излучение — это стрелки вниз (3 и 4).
Наименьшая энергия фотона — это самая короткая стрелка из направленных вниз.
Сравниваем стрелки 3 и 4: стрелка 3 короче. Значит, это переход 3.
Вот и всё! Собираем ответ: А — 1, Б — 3. В бланк пишем 13.
Представь себе атом как многоэтажный дом, где электроны живут на разных этажах (энергетических уровнях). Чем выше этаж, тем больше энергии у электрона.
Правило 1: Поглощение и излучение
Когда атом поглощает свет (фотон), электрон получает энергию и прыгает на этаж выше. На графике это стрелки, направленные вверх (переходы 1 и 2).
Когда атом излучает свет, электрон падает на этаж ниже, отдавая лишнюю энергию в виде фотона. На графике это стрелки, направленные вниз (переходы 3 и 4).
Правило 2: Энергия и длина стрелки
Энергия поглощённого или излучённого фотона равна разности энергий между уровнями: $E_{ф} = |E_{конечн} - E_{нач}|$. На диаграмме эта энергия прямо пропорциональна длине стрелки. Чем длиннее стрелка, тем больше энергия фотона.
Правило 3: Связь энергии и частоты
Энергия фотона связана с его частотой формулой Планка: $E = h\nu$, где $h$ — постоянная Планка, а $\nu$ — частота. То есть энергия и частота прямо пропорциональны: меньше энергия — меньше частота.
Теперь применим это к нашим вопросам:
А) Поглощение света с наименьшей частотой
Поглощение — это стрелки вверх (1 и 2).
Наименьшая частота означает наименьшую энергию фотона ($E = h\nu$).
Наименьшая энергия — это самая короткая стрелка из направленных вверх.
Сравниваем стрелки 1 и 2: стрелка 1 короче. Значит, это переход 1.
Б) Излучение света с наименьшей энергией фотонов
Излучение — это стрелки вниз (3 и 4).
Наименьшая энергия фотона — это самая короткая стрелка из направленных вниз.
Сравниваем стрелки 3 и 4: стрелка 3 короче. Значит, это переход 3.
Вот и всё! Собираем ответ: А — 1, Б — 3. В бланк пишем 13.