На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какой из этих переходов связан с поглощением света наибольшей частоты, а какой — с излучением кванта света с наибольшей энергией?
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 наибольшей частоты
Б) излучение кванта света с наибольшей энергией
-
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 2 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 наибольшей частоты соответствует переход 1. А излучению кванта света с наибольшей энергией соответствует переход 4.