Все задачи по теме — от базовых к сложным, с подсказками и решениями. Объяснение темы — на странице темы.
При переходе атома с одного энергетического уровня на другой выделилась энергия 3,0·10⁻¹⁹ Дж, и атом испустил один фотон. Найдите частоту этого фотона. Постоянная Планка \(h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\) Дж·с.
Энергия фотона равна hν, отсюда ν = E/h.
\(\nu = \dfrac{E}{h} = \dfrac{3{,}0 \cdot 10^{-19}}{6{,}63 \cdot 10^{-34}} \approx 4{,}5 \cdot 10^{14}\) Гц.
Атом водорода находится в возбуждённом стационарном состоянии и пока никуда не переходит. Излучает ли он свет?
По первому постулату Бора атом в стационарном состоянии — и в основном, и в возбуждённом — не излучает и не поглощает. Свет появится только в момент перехода на более низкий уровень.
Атом переходит из состояния с энергией 7,0·10⁻¹⁹ Дж в состояние с энергией 3,0·10⁻¹⁹ Дж. Найдите частоту и длину волны испущенного света. Скорость света \(c = 3 \cdot 10^8\) м/с, \(h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\) Дж·с.
Сначала найдите разность энергий, затем ν = ΔE/h и λ = c/ν.
\(h\nu = E_k - E_n = 7{,}0 \cdot 10^{-19} - 3{,}0 \cdot 10^{-19} = 4{,}0 \cdot 10^{-19}\) Дж.
\(\nu = \dfrac{4{,}0 \cdot 10^{-19}}{6{,}63 \cdot 10^{-34}} \approx 6{,}0 \cdot 10^{14}\) Гц.
\(\lambda = \dfrac{c}{\nu} = \dfrac{3 \cdot 10^8}{6{,}03 \cdot 10^{14}} \approx 5{,}0 \cdot 10^{-7}\) м = 500 нм — это зелёно-голубой свет.
У некоторого атома всего три энергетических уровня. Сколько разных линий может быть в его спектре испускания? Перечислите переходы.
Линия появляется при каждом переходе сверху вниз. Возможны переходы 3 → 2, 3 → 1 и 2 → 1 — у них разные разности энергий, значит, три разные частоты.
Атом водорода в основном состоянии имеет энергию −13,6 эВ, а на втором уровне — −3,4 эВ. Какой частоты фотон он должен поглотить, чтобы перейти на второй уровень? 1 эВ = 1,6·10⁻¹⁹ Дж, \(h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\) Дж·с.
Энергия фотона равна разности уровней; не забудьте перевести электронвольты в джоули.
\(h\nu = E_2 - E_1 = -3{,}4 - (-13{,}6) = 10{,}2\) эВ \(= 10{,}2 \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19} \approx 1{,}63 \cdot 10^{-18}\) Дж.
\(\nu = \dfrac{1{,}63 \cdot 10^{-18}}{6{,}63 \cdot 10^{-34}} \approx 2{,}5 \cdot 10^{15}\) Гц — это ультрафиолет.
Уровни атома, отсчитанные от основного, равны 0; 2,1 эВ и 3,4 эВ. Атом находится в основном состоянии. На него по очереди налетают фотоны с энергиями 1,3 эВ, 2,1 эВ и 2,5 эВ. Какие из них атом может поглотить?
Атом поглощает фотон, только если его энергия точно равна разности между текущим уровнем и одним из верхних. Из основного состояния доступны 2,1 − 0 = 2,1 эВ и 3,4 − 0 = 3,4 эВ. Фотон 2,1 эВ подходит. Фотон 1,3 эВ равен разности 3,4 − 2,1, но атом сейчас не на втором уровне, поэтому такой переход невозможен. Фотон 2,5 эВ не совпадает ни с одной разностью.
УрокГид — https://urokgid.ru/fizika/9-klass/elektromagnitnoe-pole-i-svet/pogloshchenie-i-ispuskanie-sveta-atomami/zadachi/