Задание 17 ЕГЭ по физике · задача 6BBB75
|
|
На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих четырёх переходов связаны с излучением света с наибольшей длиной волны и поглощением света с наименьшей энергией? 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 может показаться абстрактной, но на самом деле здесь всё очень логично, если запомнить пару простых правил.
Шаг 1. Разбираемся с направлением стрелок (излучение и поглощение)
Представь, что энергетические уровни — это ступеньки лестницы. Чем выше ступенька, тем больше энергии у атома.
• Когда атом поглощает энергию (свет), он «запрыгивает» на ступеньку повыше. Значит, стрелка должна быть направлена вверх. На нашем рисунке это переходы 3 и 4.
• Когда атом излучает энергию, он «спрыгивает» на ступеньку пониже, отдавая излишек энергии в виде фотона. Стрелка направлена вниз. Это переходы 1 и 2.
Шаг 2. Связь энергии, частоты и длины волны
Энергия фотона, который поглощается или излучается, равна разности энергий между уровнями: $E = \Delta E$. Длина стрелки на графике прямо пропорциональна этой энергии.
Вспомним формулу энергии фотона: $E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$, где $h$ — постоянная Планка, $c$ — скорость света, $\nu$ — частота, а $\lambda$ — длина волны.
Из формулы видно самое главное: энергия обратно пропорциональна длине волны. Чем больше энергия (длиннее стрелка), тем меньше длина волны, и наоборот.
Шаг 3. Анализируем пункт А: излучение света с наибольшей длиной волны
• «Излучение» означает, что стрелка направлена вниз (выбираем между 1 и 2).
• «Наибольшая длина волны» означает наименьшую энергию (самую короткую стрелку).
Сравниваем стрелки 1 и 2: стрелка 1 короче, значит, энергии выделяется меньше, а длина волны будет наибольшей. Следовательно, для пункта А подходит цифра 1.
Шаг 4. Анализируем пункт Б: поглощение света с наименьшей энергией
• «Поглощение» означает, что стрелка направлена вверх (выбираем между 3 и 4).
• «Наименьшая энергия» означает самую короткую стрелку.
Сравниваем стрелки 3 и 4: стрелка 3 короче, значит, для перехода требуется меньше энергии. Следовательно, для пункта Б подходит цифра 3.
Вот и всё! Главное — не путать прямую и обратную зависимость между энергией и длиной волны. Ты отлично справишься с такими заданиями на экзамене!
Шаг 1. Разбираемся с направлением стрелок (излучение и поглощение)
Представь, что энергетические уровни — это ступеньки лестницы. Чем выше ступенька, тем больше энергии у атома.
• Когда атом поглощает энергию (свет), он «запрыгивает» на ступеньку повыше. Значит, стрелка должна быть направлена вверх. На нашем рисунке это переходы 3 и 4.
• Когда атом излучает энергию, он «спрыгивает» на ступеньку пониже, отдавая излишек энергии в виде фотона. Стрелка направлена вниз. Это переходы 1 и 2.
Шаг 2. Связь энергии, частоты и длины волны
Энергия фотона, который поглощается или излучается, равна разности энергий между уровнями: $E = \Delta E$. Длина стрелки на графике прямо пропорциональна этой энергии.
Вспомним формулу энергии фотона: $E = h\nu = \frac{hc}{\lambda}$, где $h$ — постоянная Планка, $c$ — скорость света, $\nu$ — частота, а $\lambda$ — длина волны.
Из формулы видно самое главное: энергия обратно пропорциональна длине волны. Чем больше энергия (длиннее стрелка), тем меньше длина волны, и наоборот.
Шаг 3. Анализируем пункт А: излучение света с наибольшей длиной волны
• «Излучение» означает, что стрелка направлена вниз (выбираем между 1 и 2).
• «Наибольшая длина волны» означает наименьшую энергию (самую короткую стрелку).
Сравниваем стрелки 1 и 2: стрелка 1 короче, значит, энергии выделяется меньше, а длина волны будет наибольшей. Следовательно, для пункта А подходит цифра 1.
Шаг 4. Анализируем пункт Б: поглощение света с наименьшей энергией
• «Поглощение» означает, что стрелка направлена вверх (выбираем между 3 и 4).
• «Наименьшая энергия» означает самую короткую стрелку.
Сравниваем стрелки 3 и 4: стрелка 3 короче, значит, для перехода требуется меньше энергии. Следовательно, для пункта Б подходит цифра 3.
Вот и всё! Главное — не путать прямую и обратную зависимость между энергией и длиной волны. Ты отлично справишься с такими заданиями на экзамене!