Zadanie 14. Matura Operon Listopad 2018

Dwie wiązki elektronów skierowano prostopadle na dwa jednakowe ekrany: E$_\text{A}$ i E$_\text{B}$. W jednej z tych wiązek elektrony były rozpędzone do większych prędkości niż w drugiej wiązce. Przed każdym z ekranów, na drodze obu wiązek elektronów, znajdowała się płytka z układem dwóch równoległych, bardzo wąskich szczelin, leżących bardzo blisko siebie. Odległości pomiędzy szczelinami w obu płytkach były takie same, a ponadto odległości każdej z płytek do ekranu były sobie równe. Zaobserwowano, że elektrony padające na ekrany utworzyły różne obrazy w postaci prążków, podobne do tych, jakie ukazano na schematycznych rysunkach poniżej.[img1][img1]Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–B oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–4.
Wiązka elektronów rozpędzonych do większych prędkości utworzyła obraz na ekranie

Źródło światła Z$_1$ emituje światło czerwone, a źródło światła Z$_2$ – zielone. Oba źródła emitują światło z tą samą mocą.
Zaznacz właściwe dokończenie zdania wybrane spośród A–C oraz jego poprawne uzasadnienie wybrane spośród 1.–3.
Liczba fotonów emitowanych w jednostce czasu przez źródło Z$_1$ w porównaniu z liczbą fotonów emitowanych w jednostce czasu przez źródło Z$_2$ jest

Emisja fotonu przez atom wodoru następuje wtedy, gdy elektron przechodzi z poziomu energetycznego $n = a$ na niższy poziom energetyczny $n = b$ (gdzie $a > b$). Takie przejście oznaczymy jako $a \rightarrow b$. Rozważmy wybrane przejścia elektronu pomiędzy stanami w atomie wodoru:
$$3 \rightarrow 2 \hspace{2cm} 7 \rightarrow 4 \hspace{2cm} 4 \rightarrow 3 \hspace{2cm} 4 \rightarrow 1$$
Ustal, któremu spośród przedstawionych przejść elektronu pomiędzy stanami w atomie wodoru towarzyszy emisja fotonu o największej długości fali. Zapisz to przejście poniżej.
..................