17.7 (21.9). На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какой из этих четырёх переходов связан с поглощением света наибольшей частоты, а какой - с излучением кванта света с наибольшей энергией?


Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, указывающими энергетические переходы атома.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. На рисунке изображена диаграмма энергетических уровней атом, на которой стрелками отмечены переходы атома между этими уровнями.

Теория. 1) Поглощение фотона происходит при переходе с меньшего энергетического уровня на больший.
2) Излучение фотона происходит при переходе с большего энергетического уровня на меньший.
3) Длина λ волны излучения или поглощения атома и энергия перехода |ΔE_mn| связаны следующим соотношением:
\[\frac{h\cdot c}{\lambda } = \left| \Delta E_{mn} \right|.\ \ \ (1)\]

Решение. Определим для каждого процесса из первого столбца таблицы соответствующий им энергетический переход атома из второго столбца.
А) Поглощение света с наименьшей энергией |ΔE_mn|.
Поглощение фотона происходит при переходе с меньшего энергетического уровня на больший, т.е. в переходах 1 (0 → 1) и 2 (0 → 2). Наименьшая энергия |ΔE_mn| у перехода 1.
Данному процессу соответствует переход № 1.

Б) Излучение кванта света с наибольшей длиной волны λ.
Скорость c света в вакууме и величина h - это постоянные величины. Тогда из уравнения (2) следует, что наибольшей длине λ волны соответствует наименьшая энергия перехода |ΔE_mn|.
Излучение фотона происходит при переходе с большего энергетического уровня на меньший, т.е. в переходах 3 (3 → 0) и 4 (4 → 0). Наименьшая энергия |ΔE_mn| у перехода 3.
Данному процессу соответствует переход № 3.
Ответ: А1 Б3 или 13.

Примечание. 1) В книге неправильный ответ: 23.
2) На рисунке обозначение энергетических уровней не соответствует обозначениям в учебниках Мякишева Г.Я., где ближайший к ядру уровень обозначается как 1 уровень, и соответствующая ему энергия как E₁ (на рисунке E₀).

Решение. Определим для каждого закона из второго столбца таблицы условия соответствующий ей график из первого столбца таблицы.
1) Зависимость максимальной кинетической энергии E_max фотоэлектронов от частоты ν света.
Данная зависимость выражена уравнением (2), где работа A выхода и величина h - это постоянные величины. Следовательно, это линейная функция, график которой является прямая линия под наклоном вверх и проходящая через точку (0, -A).
Такого графика нет в таблице.

2) Зависимость энергии E фотона от частоты ν света.
Данная зависимость выражена уравнением (1), где величина h - это постоянная величина. Следовательно, это прямая пропорциональность, график которой является прямая линия под наклоном вверх и проходящая через начало координат.
Такого графика нет в таблице.

3) Зависимость силы фототока I от напряжения U между электродами при неизменной освещённости.
График данной зависимости показан в теории пункт 3.
Это соответствует графику Б в таблице.

4) Закон радиоактивного распада.
График данной зависимости показан в теории пункт 4.
Это соответствует графику А в таблице.
Ответ: А4 Б3 или 43.

Примечание. В книге неправильный ответ: 31.

17.6 (21.8 ). На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих переходов связаны с поглощением света с наименьшей энергией и излучением кванта света с наибольшей длиной волны?


Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, указывающими энергетические переходы атома.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Теория. 1) При изменении показателя преломления n среды частота ν колебаний и период T световой волны не изменятся. Скорость света в среде с показателем преломления n равна
\[\upsilon =\frac{c}{n}.\ \ \ (1)\]
Длина волны монохроматического света равна
\[\lambda =\upsilon \cdot T.\]
Тогда с учетом уравнения (1) получаем
\[\lambda =\frac{c\cdot T}{n}.\ \ \ (2)\]
2) Угол β между падающим лучом (перпендикулярным решетке) и направлением на первый дифракционный максимум найдем из условия максимума освещенности для дифракционной решетки
\[d\cdot \sin \beta =m\cdot \lambda ,\ \ \sin \beta =\frac{m}{d}\cdot \lambda ,\]
где m = 2 (второй дифракционный максимум), d — период дифракционной решетки. Тогда с учетом уравнения (2) получаем
\[\sin \beta =\frac{m}{d}\cdot \frac{c\cdot T}{n}.\ \ \ (3)\]
3) Для углов β ≤ 90° функция sin β — это возрастающая функция.

Анализ условия. 1) По условию дана дифракционная решётка, которая освещается лучом света лазерной указки, падающим перпендикулярно её поверхности.
2) По условию прозрачный сосуд с водой и дифракционной решёткой заполняют прозрачной жидкостью с меньшим показателем преломления n. Следовательно, показатель преломления n среды вокруг дифракционной решетки уменьшится.

Определим, как изменяются частота ν световой волны, падающей на решётку, и угол β между падающим лучом и направлением на второй дифракционный максимум при изменении показателя преломления n окружающей среды.

Решение. 1) Определим, как изменится частота ν световой волны, падающей на решётку, при изменении показателя преломления n окружающей среды.
По условию частота ν световой волны не изменится.
Это соответствует изменению № 3.

2) Определим, как изменится угол β между падающим лучом и направлением на второй дифракционный максимум при изменении показателя преломления n окружающей среды.
По условию период T световой волны не изменится (см. теорию пункт 1), а скорость света c в вакууме — это величина постоянная. Так же номер второго максимума m = 2 и период d дифракционной решетки не изменятся. Так как показатель преломления n окружающей среды уменьшится, то из уравнения (3) следует, что sin β и угол β увеличатся (см. теорию пункт 3).
Это соответствует изменению № 1.
Ответ: 31.

Опубликованы открытые варианты контрольных измерительных материалов единого государственного экзамена 2026 года.

15.21 (18.24). В прозрачном сосуде с водой находится дифракционная решётка, которая освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим на решётку перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся частота световой волны, падающей на решётку, и угол между падающим лучом и направлением на второй дифракционный максимум, если воду заменить прозрачной жидкостью с меньшим показателем преломления?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится, 2) уменьшится, 3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.


Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Теория. 1) Фокусное расстояние F линзы — это расстояние от оптического центра линзы до его главного фокуса.
Главный фокус собирающей линзы — это точка, в которой пересекаются после преломления лучи, падающие на линзу параллельно главной оптической оси (см. рисунок 1).


2) Чем больше угол преломления γ, тем меньше фокусное расстояние F, и наоборот (см. рисунок 1 и 2).
Угол преломления γ можно определить из закона преломления (см. рисунок 1):
\[n_1\cdot \sin \alpha =n_2\cdot \sin \gamma ,\]
\[\sin \gamma =\frac{n_1\cdot \sin \alpha }{n_2}.\ \ \ (1)\]
3) Оптическая сила D линзы — величина, обратная ее фокусному расстоянию F:
\[D=\frac{1}{F}.\ \ \ (2)\]

Анализ условия. 1) По условию дана собирающая линза с показателем преломления n₁ больше показателя преломления n₂ окружающей среды.
2) По условию линзу переносят из воздуха (n_{воздуха} = 1) в воду (n_воды = 1,33), т.е. показатель преломления n₂ окружающей среды увеличивается.

Определим, как изменяются фокусное расстояние F и оптическая сила D линзы при изменении показателя преломления n₂ окружающей среды.

Решение. 1) Определим, как изменится фокусное расстояние F линзы при изменении показателя преломления n₂ окружающей среды.
По определению фокуса линзы падающий луч должен быть параллелен главной оптической оси линзы (см. теорию пункт 1), т.е. угол падения α не изменяется. По условию показатель преломления n₁ линзы так же не изменяется. Так как показатель преломления n₂ окружающей среды увеличивается, то из уравнения (1) следует, что угол преломления γ уменьшается. Тогда фокусное расстояние F линзы увеличивается (см. теорию пункт 2).
Это соответствует изменению № 1.

2) Определим, как изменится оптическая сила D линзы при изменении показателя преломления n₂ окружающей среды.
Так как фокусное расстояние F линзы увеличивается (см. решение пункт 1), то из уравнения (2) следует, что оптическая сила D линзы уменьшается.
Это соответствует изменению № 2.
Ответ: 12.

15.16 (18.19). Стеклянную линзу (показатель преломления стекла n_стекла = 1,54), показанную на рисунке, переносят из воздуха (n_{воздуха} = 1) в воду (n_воды = 1,33). Как изменяются при этом фокусное расстояние и оптическая сила линзы?


Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается, 2) уменьшается, 3) не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.


Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

Анализ условия. 1) По условию предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии d до линзы равном d = 2F.
2) По условию предмет начинают отодвигать от линзы, т.е. расстояние d от предмета до линзы увеличивается.

Определим, как изменяются расстояние f от линзы до изображения и оптическая сила D линзы при изменении расстояния d от предмета до линзы.

Решение. 1) Определим, как изменится расстояние f от линзы до изображения при изменении расстояния d от предмета до линзы.
1 способ. Построим изображение предмета AB на расстоянии d₁ = 2F и предмета CD на расстоянии d₂ > 2F (см. рисунок):


Построение показывают, что расстояние f₂ от линзы до изображения C₁D₁ меньше расстояния f₁ до изображения A₁B₁, т.е. расстояние f от линзы до изображения уменьшается.
2 способ. Определим знаки величин: линза собирающая, поэтому F > 0; предмет действительный — d > 0; изображение действительное — f > 0.
Из уравнения тонкой линзы найдем расстояние f:
\[\frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f},\ \ \frac{1}{f}=\frac{1}{F}-\frac{1}{d}=\frac{d-F}{F\cdot d},\]
\[f=\frac{F\cdot d}{d-F}=\frac{F\cdot \frac{d}{d}}{\frac{d}{d}-\frac{F}{d}}=\frac{F}{1-\frac{F}{d}}.\]
По условию фокусное расстояние F линзы не изменяется. Так как расстояние d увеличивается, то из полученного уравнения следует, что расстояние f уменьшается.
*Рассмотрим подробнее данное следствие. Так как расстояние d уменьшается, то:


Это соответствует изменению № 2.

2) Определим, как изменится оптическая сила D линзы при изменении расстояния d от предмета до линзы.
Оптическая сила D линзы — это параметр линзы, который зависит от показателей преломления вещества n₁, из которого сделана линза, и окружающей среды n₂, и от радиуса кривизны R ее поверхности. И не зависит от расстояния d.
Это соответствует изменению № 3.
Ответ: 23.