2017.17

1) Bo elektron spadając z orbity wyższej na niższą (dla uproszczenia załóżmy, że jest to spadek z drugiej na pierwszą), traci energię równą E2 - E1. I emitowany jest przy tym foton o energii właśnie E2 - E1, czyli energia elektronu została przeznaczona na energię emitowanego fotonu. Gdyby takich fotonów miało być więcej (np. dwa jak w tym opisie), to musiałyby one skądś wziąć tę energię, a tutaj nie ma skąd jej zabrać. Więc to by oznaczało, że nagle stworzyliśmy jakąś dodatkową energię z niczego.

2) No właśnie, jeśli elektrony będą spadały z różnych orbit na pierwszą, to będą przy tym emitowane fotony o różnych energiach.

1-Czyli to tak się dzieje dlatego, że przy każdej emisji/absorpcji wybija się dokładnie 1 foton?

W istocie tak jest, ale nawet gdyby mogły zostać wyemitowane dwa fotony, to nie mogłyby to być dwa fotony każdy o energii równej energii padającego fotonu (tak jak to opisano w tym podpunkcie), bo właśnie niespełniona byłaby wtedy ZZE.

Czyli fotonów może się wyemitować nieskończenie wiele w jednym momencie tylko muszą się one podzielić energią po równo? I wtedy jeśli tak to od czego w takim razie zależy ile tych fotonów powstanie?

Nie no właśnie nie może być ich wyemitowanych nieskończenie wiele. Ale nawet gdyby mogło tak być, to i tak opisana w tym zadaniu sytuacja nie mogłaby zajść z uwagi na pogwałcenie ZZE.

Ale ogólnie to czy przy spadku elektronu na niższą orbitę emitowany jest 1 foton czy może być więcej i jeśli może być więcej to od czego to zależy?

Z tego co się orientuję to nie obserwuje się takich przejść, w których emitowany byłby więcej niż jeden foton. A na pewno nie są brane pod uwagę takie przejścia w takim standardowym modelu atomu, o którym mówimy na maturze.

1) A czy elektron nie może "sam" spaść, skoro oddaje energię, a nie ją przyjmuje? Po co tutaj ten kwant energii?

Oczywiście może i w "standardowych" warunkach robi to nawet bardzo szybko, dzięki czemu atom przechodzi do stanu o niższej energii. Więc w istocie ten dodatkowy kwant światła jest niepotrzebny do tego, aby elektron spadł z orbity wyższej na niższą, bo w istocie zachodzi to samoczynnie.

Okazuje się natomiast, że w przypadku atomów niektórych pierwiastków elektrony mogą znajdować się na tych wyższych orbitach znacznie dłużej (rzędu np. milisekund) niż ma to miejsce w przypadku "typowych" atomów - wtedy ich spadek na te niższe orbity wymusza się właśnie poprzez padnięcie na taki atom kwantu promieniowania elektromagnetycznego o odpowiedniej energii, dzięki czemu uzyskuje się to wspomniane powielenie fotonów - a to jest podstawa działania lasera :)