Задание 17 ЕГЭ по физике · задача F926FD
|
|
На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Установите соответствие между процессами поглощения света наименьшей длины волны и излучения света наименьшей частоты и энергией соответствующего фотона. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ПРОЦЕСС | ЭНЕРГИЯ ФОТОНА | |||||||||||||
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 41
Разбор
Шаг 1. Вспомним главное соотношение.
Энергия фотона связана с частотой и длиной волны так: $E = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}$.
Отсюда два важных вывода: чем больше энергия фотона, тем выше частота и тем короче длина волны. Не перепутай: наименьшая длина волны — это наибольшая энергия, а наименьшая частота — это наименьшая энергия.
Шаг 2. Читаем рисунок: какие переходы вообще возможны.
Стрелки вверх — поглощение фотонов: переходы $E_0 \to E_2$ и $E_0 \to E_4$.
Стрелки вниз — излучение фотонов: переходы $E_1 \to E_0$ и $E_3 \to E_0$.
Шаг 3. Позиция А: поглощение света наименьшей длины волны.
Наименьшая длина волны $\lambda$ соответствует наибольшей энергии фотона $E = \dfrac{hc}{\lambda}$. Среди переходов поглощения ($E_2 - E_0$ и $E_4 - E_0$) наибольшую энергию имеет переход $E_0 \to E_4$: энергия фотона равна $E_4 - E_0$. Это позиция 4.
Шаг 4. Позиция Б: излучение света наименьшей частоты.
Наименьшая частота $\nu$ соответствует наименьшей энергии фотона $E = h\nu$. Среди переходов излучения ($E_1 - E_0$ и $E_3 - E_0$) наименьшую энергию имеет переход $E_1 \to E_0$: энергия фотона равна $E_1 - E_0$. Это позиция 1.
Ответ: А — 4, Б — 1, то есть 41.
Энергия фотона связана с частотой и длиной волны так: $E = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}$.
Отсюда два важных вывода: чем больше энергия фотона, тем выше частота и тем короче длина волны. Не перепутай: наименьшая длина волны — это наибольшая энергия, а наименьшая частота — это наименьшая энергия.
Шаг 2. Читаем рисунок: какие переходы вообще возможны.
Стрелки вверх — поглощение фотонов: переходы $E_0 \to E_2$ и $E_0 \to E_4$.
Стрелки вниз — излучение фотонов: переходы $E_1 \to E_0$ и $E_3 \to E_0$.
Шаг 3. Позиция А: поглощение света наименьшей длины волны.
Наименьшая длина волны $\lambda$ соответствует наибольшей энергии фотона $E = \dfrac{hc}{\lambda}$. Среди переходов поглощения ($E_2 - E_0$ и $E_4 - E_0$) наибольшую энергию имеет переход $E_0 \to E_4$: энергия фотона равна $E_4 - E_0$. Это позиция 4.
Шаг 4. Позиция Б: излучение света наименьшей частоты.
Наименьшая частота $\nu$ соответствует наименьшей энергии фотона $E = h\nu$. Среди переходов излучения ($E_1 - E_0$ и $E_3 - E_0$) наименьшую энергию имеет переход $E_1 \to E_0$: энергия фотона равна $E_1 - E_0$. Это позиция 1.
Ответ: А — 4, Б — 1, то есть 41.