Задание №17 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 12
Условие
При переходе электрона в атоме с (n + 1)-го энергетического уровня на n-й энергетический уровень испускается фотон. Как изменятся следующие физические величины при уменьшении n на единицу: энергия испускаемого фотона, длина волны испускаемого фотона.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличилась.
2. Уменьшилась.
3. Не изменилась.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| A | Б |
|---|
Подсказки — как подойти к решению
- По второму постулату Бора энергия испускаемого фотона равна разности энергий верхнего и нижнего уровней: hν = E_верх − E_низ. У водорода уровни сгущаются кверху, поэтому при уменьшении n соседние уровни расходятся и разность энергий растёт.
- Помни связь E = hc/λ: чем больше энергия фотона, тем меньше его длина волны. Значит, энергия и длина волны меняются в противоположные стороны — не записывай им одинаковый характер изменения.
Решение
Рассмотрим на примере атома водорода. Было показано что энергия каждого уровня представима в виде E_n = E₀/n². Картина энергетических уровней изображена на рисунке. Наблюдается «разбегающихся» уровней. Энергия испускаемого фотона — это разница энергий между высшим и низшим уровнем E_ф = |E_n + 1 − E_n|. Как можно заметить из рисунка, расстояние между соседними уровнями увеличивается с уменьшением n. И, значит, с уменьшением n энергия испускаемого фотона будет увеличиваться.
Энергия фотона обратно пропорциональна длине волны. Отсюда следует вывод, что увеличение энергии фотона (с уменьшением n) приведет к уменьшению длины волны.
Ответ: 12.
Типичные ошибки
- Ошибка из-за путаницы энергии и длины волны: энергия испускаемого фотона при уменьшении номера уровня растёт, а длина волны при этом уменьшается, а не увеличивается.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №17 по физике · Разбор темы №17 с нуля