На рисунке 1 изображена энергетическая диаграмма стационарных состояний атома водорода, Может ли атом, находящийся на энергетическом уровне п = 3, поглотить фотон, энергия которого Еp = 0,71 эВ, и перейти на энергетический уровень = 4?

Нет. Атом водорода не поглотит фотон энергии 0,71 эВ, чтобы перейти из уровня p = 3 в уровень 4. Обоснование ниже. Пошагово: - Энергии уровней водорода заданы формулой E_n = -13,6 эВ / n^2. - Энергия уровня 3: E_3 = -13,6 / 3^2 = -13,6 / 9 ≈ -1,511 эВ. - Энергия уровня 4: E_4 = -13,6 / 4^2 = -13,6 / 16 ≈ -0,850 эВ. - Разность для перехода 3 → 4: ΔE_3→4 = E_4 - E_3 ≈ (-0,850) - (-1,511) ≈ 0,661 эВ. То есть для перехода 3 → 4 нужен фотон энергией ≈ 0,661 эВ. Сравнение с данным фотоном Ep = 0,71 эВ: - Ep не совпадает с требуемой величиной 0,661 эВ, поэтому переход 3 → 4 резонансно не может произойти. Проверим возможность перехода 3 → какое-либо другое состояние n: - Энергия перехода 3 → n равна ΔE_3→n = E_n - E_3. - Для n = 5: ΔE_3→5 = E_5 - E_3 ≈ (-0,544) - (-1,511) ≈ 0,967 эВ. - Пример для n = 6: ΔE_3→6 ≈ 1,133 эВ. - Иначе говоря, энергий переходов 3 → n (для допустимых целых n > 3) не совпадает с 0,71 эВ. Формально можно решить уравнение Ep = E_n - E_3: E_n = Ep + E_3 ≈ 0,71 - 1,511 ≈ -0,801 эВ. Но никакой n не дает E_n ≈ -0,801 эВ (помните: E_n = -13,6/n^2 принимает значения -0,85; -0,544; -0,378; ...), поэтому переход к bound-уровню недостижим. Также отметим: энергия ионизации из уровня 3 равна 13,6/3^2 ≈ 1,511 эВ. П photons с энергией 0,71 эВ недостаточно для ионизации. Вывод: атом на уровне p = 3 не поглотит фотон с энергией 0,71 эВ и не перейдет в уровень 4; такой переход не резонансно не выполняется. Чтобы переход 3 → 4 произошёл, нужен фотон с энергией примерно 0,661 эВ (и точно совпадающее значение).