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.
Решение:
По второму постулату Бора энергия фотона, испущенного или поглощённого при переходе атома между уровнями, равна разности энергий этих уровней: где – энергия на начальном уровне, – энергия на конечном уровне. Энергия перехода также связана с частотой и длиной волны фотона формулой: где – частота, – длина волны.
А) Поглощение – переход с более низкого уровня на более высокий. При этом так как длина волны наименьшая, то энергия поглощённого фотона максимальна, значит, уровни должны находиться дальше друг от друга – этому условию соответствует переход .
Б) Излучение – переход с более высокого уровня на более низкий. При этом так как частота наименьшая, то энергия излученного фотона минимальна, значит, уровни должны находиться ближе друг к другу – этому условию соответствует переход .