На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих переходов связаны с поглощением света с наименьшей энергией и излучением кванта света с наибольшей длиной волны?
Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, указывающими энергетические переходы атома.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ПРОЦЕССЫ
А) поглощение света с наименьшей энергией
Б) излучение кванта света с наибольшей длиной волны
-
1
-
2
-
3
-
4
Решение:
Энергия перехода в атоме определяется как:
где — постоянная Планка, — частота излучения, — длина волны, и — энергии начального и конечного уровней соответственно. Излучение фотона происходит при переходах 3 и 4, то есть с более высокого энергетического уровня на более низкий. Энергия испускаемого фотона вычисляется по формуле: где — постоянная Планка, — скорость света, — длина волны фотона.
Из диаграммы видно, что поглощению света с наименьшей энергией соответствует переход 1. А излучению кванта света с наибольшей длинной волны соответствует переход 3.