πЕГЭ · ИИ-репетитор12 предметов · задания ФИПИ
Главная → Физика → Задания №17 → Задание ph17-05

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.

AБ

Подсказки — как подойти к решению

  1. 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.
  2. 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

Решить это задание в тренажёре

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