2. На рисунке показаны энергетические уровни атома. Стрелками обозначены переходы между уровнями. При каком переходе происходит поглощение излучения? При каком переходе испускается излучение с максимальной длиной волны? При каком переходе испускается излучение с максимальной частотой?

Решение:

На рисунке изображены энергетические уровни атома. Переходы между уровнями соответствуют поглощению или испусканию фотонов.

• Поглощение излучения происходит, когда атом переходит с более низкого энергетического уровня на более высокий. Это соответствует переходу 1 → 2 или 1 → 3.
• Испускание излучения происходит, когда атом переходит с более высокого энергетического уровня на более низкий. Это соответствует переходам 2 → 1, 3 → 1, 3 → 2, 4 → 1, 4 → 2, 4 → 3.
• Максимальная длина волны соответствует минимальной энергии фотона. Минимальная энергия фотона испускается при переходе между близкими энергетическими уровнями. Это соответствует переходу 3 → 2 (или 4→3, но 3→2 имеет меньшую разницу уровней).
• Максимальная частота (и энергия) соответствует максимальной разнице энергий между уровнями. Максимальная разница энергий наблюдается при переходе с самого высокого уровня на самый низкий. Это соответствует переходу 4 → 1.

Ответ:

• Поглощение излучения происходит при переходах: 1 → 2, 1 → 3.
• Излучение с максимальной длиной волны испускается при переходе: 3 → 2.
• Излучение с максимальной частотой испускается при переходе: 4 → 1.