9. На рисунке 4 изображена упрощённая диаграмма энергетических уровней атома. Укажите номера энергетических переходов атома, при которых:

Решение:

На рисунке 4 изображена диаграмма энергетических уровней атома. Переходы между уровнями сопровождаются поглощением или излучением энергии (фотонов).

А) Происходит поглощение света наименьшей энергии

Поглощение света происходит, когда атом переходит с более низкого энергетического уровня на более высокий. Энергия поглощаемого фотона равна разности энергий уровней: \( ΔE = E_{верх} - E_{ниж} \). Чем меньше разность энергий, тем меньше энергия фотона. Наименьшая разность энергий между соседними уровнями наблюдается между \( E_0 \) и \( E_1 \). Переход 1 соответствует переходу с \( E_0 \) на \( E_1 \), что требует поглощения энергии. Этот переход имеет наименьшую энергию, так как разница между \( E_0 \) и \( E_1 \) наименьшая.

Б) Происходит излучение света наибольшей частоты

Излучение света происходит, когда атом переходит с более высокого энергетического уровня на более низкий. Энергия излучаемого фотона равна разности энергий уровней: \( E = hf \), где \( h \) — постоянная Планка, \( f \) — частота света. Наибольшая энергия фотона соответствует наибольшей частоте. Наибольшая разность энергий между уровнями наблюдается между \( E_3 \) и \( E_0 \). Переход 4 соответствует переходу с \( E_3 \) на \( E_0 \), что сопровождается излучением фотона с наибольшей энергией и, следовательно, наибольшей частотой.

Ответ: А) 1; Б) 4