Тип Д32 C3 № 11522 
Электродинамика. Квантовая физика (расчетная задача). Энергетические переходы в атоме
i
В атоме водорода уровни энергии описываются формулой 
Наибольшая длина волны излучаемого фотона при переходе на второй уровень энергии равна 650 нм. Чему будет равна наибольшая длина волны излучаемого фотона при переходе на уровень энергии 4.
Решение. 1. Структуру атомных уровень атома водорода можно схематично представить в виде следующей схемы.
Поглощению фотона соответствует переход с нижнего уровня не верхний. Излучению — переход с верхнего уровня на нижний.
2. В условии говорится о излучении при переходе на уровень 2. То есть это переходы 3→2, 4→2, 5→2. Переход с наибольшей длиной волны соответствует переходу с наименьшей частотой излучаемого фотона. А это возможно при переходе с ближайшего ко 2 уровню энергии — то есть с третьего на второй.
→
так как 
3→2.
3. Согласно постулатам Бора частота излучаемого фотона определяется соотношением:
4. Переход на 4 уровень энергии с излучением фотона наибольшей длины волны соответствует переходу с 5 уровня на 4.
5. Тогда аналогично можем записать следующие соотношения:
→ 
5→4.
6. Разделим равенство, полученное в пункте 3, на равенство, полученное в пункте 5:
Ответ: 4,012 мкм.
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. И ( ИЛИ ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). И ( ИЛИ ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И ( ИЛИ ) Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка | 2 |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Ответ: 4,012 мкм.
