Mẫu nguyên tử BO và quang phổ vạch của nguyên tử hydro

Mẫu nguyên tử BO và quang phổ vạch của nguyên tử hydro

KIỂM TRA BÀI CŨ

1) Câu 1 : Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng 2) Câu 2 : Quang phổ của nguyên tử Hydrô là

quang phổ loại gì ? Trong vùng ánh sáng nhìn thấy có những vạch màu gì ?

Năm 1911, sau nhiều công trình nghiên cứu công phu,Ơng Rơ-dơ-pho (Rutherford) đã đề xướng ra mẫu hành tinh nguyên tử.

Ernest Rutherford (1871–1937)

Hãy nêu cấu tạo nguyên tử ( theo mẫu hành tinh

nguyên tử của Rơdơpho ?)

Mẫu hành tinh nguyên tử

của Rơdơpho gặp khĩ khăn

gì?

Hạt nhân

Electron

Nguyên tử Rơdơfo(Rutherford) không giải thích được

- Tính bền vững của các nguyên tử (Lúc đó người ta vẫn không hiểu tại sao e lại có thể ổn định trong nguyên tử mà không bị rơi vào hạt nhân)

- Sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử

Niels (Henrik David) Bohr

(7 tháng 10 năm 1885 – 18 tháng 11 năm 1962)

nhà vật lý học người Đan Mạch

Năm 1913, Ông Bohr vận dụng tinh thần của thuyết lượng tử để xây dựng mẫu

nguyên tử Bohr với 2 tiên đề chính sau đây :

1 Mẫu nguyên tử BO

a Tiên đề 1: Tiên đề về trạng thái dừng

Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ

* H qu H qu ệ ệ ả ả :

- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính xác định gọi là quỹ đạo dừng

- Quỉ đạo dừng có bán kính lớn ứng với mức năng lượng lớn và ngược lại.

- Với nguyên tử Hidro, bán kính của quỹ đạo dừng thứ n:

Trả lời: Nguyên tử không phải lúc nào cũng bức xạ

Vậy nguyên tử bức xạ khi nào?

Giả thuyết này hoàn toàn trái ng ợc với thuyết cổ điển hãy chỉ ra điều đó ?

n = 1

n = 1

ε = E n – E m

E n

E m

b.Tiên đề 2: Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử

- Khi nguyªn tö chuyÓn tõ tr¹ng th¸i dõng cã

ε = hfnm= En- Em

Khi nguyên tử ở mức năng l ợng thấp

mà hấp thụ đ ợc một phôtôn thì trạng thái của nó sẽ thay đổi nh thế nào ?

ε = E n - E m

E m

E n

- Ng îc l¹i, nÕu nguyªn tö ®ang ë trang th¸i dõng

h¬n.

2 Quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô.

a Đặc điểm quang phổ của Hyđrô

Quang phổ vạch của nguyên tử hidro

Năm 1885, khi nhìn bằng lăng kính, Balmer đã nhìn thấy ánh sáng từ bốn bước sóng tương ứng với 4

tương ứng với 4 vạch sáng: đỏ (656.3 nm), lam

(486.1 nm), chàm (434.0 nm), tím(412.0 nm) của nguyên tử Hidro Ông gọi 4 vạch đó lần lượt là

Quang phổ vạch của nguyên tử hidro

21 năm sau, 1906 - 1914 Theodore Lyman đã phát hiện ra rằng quang phổ vạch hidro không phải chỉ có 4 vạch mà còn có một số vạch

thuộc phần tử ngoại

Quang phổ vạch của nguyên tử hidro

1908, nhà vật lý người Áo-Đức,

Paschen đã quan sát thấy trong quang phổ

vạch của nguyên tử hidro còn có một số

vạch thuộc vùng hồng ngoại.

Louis Karl Heinrich Friedrich Paschen

(January 22, 1865 - February 25, 1947)

2 Quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô

a Đặc điểm quang phổ của Hyđrô : Có 3 dãy :

- Dãy Ban-me gồm 4 vạch Hα ,Hβ Hγ, Hδ trong vùng

kh ki n ả ế

kh ki n ả ế và một số vạch trong vùng tử ngoại

- Dãy Lai-man gồm các vạch trong vùng tử ngoại.

- Dãy Pa-sen gồm các vạch trong vùng hồng ngoại.

b Giải thích cấu trúc quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô

• Bình thường nguyên tử Hydrô ở trạng thái cơ bản có

mức năng lượng E1 , êlectrôn chuyển động trên quỷ đạo K.

• Khi nhận được năng lượng , nguyên tử chuyển lên các

trạng thái kích thích có mức năng lượng cao hơn , sau một thời gian ngắn , nó trở về trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và phát ra các phôtôn, mỗi phô- tôn cho một vạch quang phổ có bước sóng xác định.

• Các vạch trong dãy Lai-man ứng với sự chuyển mức

năng lượng từ cao về mức năng lượng E 1 ,các vạch

trong dãy Ban-me ứng với sự chuyển về mức năng

lượng E 2 , các vạch trong dãy Pa-sen ứng với sự

chuyển về mức năng lượng E 3.

• Mẫu nguyên tử Bo đã giải thích thành công tính

bền vững của nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử Hydrô

BÀI TẬP

? 1 Chọn câu sai trong tiên đề về các trạng thái dừng

A Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có

năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng.

B Trong các trạng thái dừng, nguyên tử không bức

xạ năng lượng

C Trong các trạng thái dừng, electron chuyển động

trên các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định.

D Trong trạng thái dừng, electron dừng lại không

chuyển động

? 2 Chọn câu sai trong tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng

A Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng

cao E n sang trạng thái dừng có năng lượng thấp E m thì

nó phát ra phôton có năng lượng đúng bằng E n – E m

B Khi nguyên tử đang ở trạng thái có năng lượng thấp E m

hấp thu được một phôton có năng lượng đúng bằng

hiệu E n – E m thì nó chuyển lên trạng thái năng lượng cao E n

C Khi nguyên tử phát xạ hoặc hấp thụ năng lượng, nó

phải thay đổi trạng thái dừng

D Tiên đề 2 của Bo giải thích được sự phát xạ quang phổ

liên tục của nguyên tử

? 3 Xét 3 mức năng lượng E1 ; E2 và E3 của nguyên tử Hidrô, nguyên tử Hydrô đang ở mức năng lượng cơ bản Một phôtôn có năng lượng bằng E3 – E1 bay đến gặp nguyên tử này Nguyên tử sẽ hấp thụ phôtôn và chuyển trạng thái như thế nào?

B Hấp thụ nhưng không chuyển

? 4 Các dãy quang phổ của Hyđrô theo thứ tự từ

vùng hồng ngoại đến vùng tử ngoại là:

A Lai-man, Ban-me, Pa-sen.

B Lai-man, Pa-sen, Ban-me.

C Pa-sen, Lai-man, Ban-me

D Pa-sen, Ban-me, Lai-man.

? 5 Dãy Ban-me ứng với sự chuyển êlectrôn từ quỷ đạo ở xa hạt nhân về quỷ đạo nào sau đây ?

A Quỷ đạo K

B Quỷ đạo L

C Quỷ đạo M

D Quỷ đạo N

? 6 Nguyên tử Hydrô nhận năng lượng , êlectrôn chuyển lên quỷ đạo N Các bức xạ mà nguyên tử hydrô có thể phát ra là :

A ba vạch Lai-man

B hai vạch Ban-me, một vạch Pa-sen , hai vạch Lai-man

C ba vạch Lai-man, hai vạch Ban me, môt vạch Pa-sen

D một vạch Pa-sen , một vạch Ban-me, một vạch Lai-man

• ? 7 Biết vạch đỏ Hα trong quang phổ của Hydrô có

bước sóng là 656 nm, vạch có bước sóng dài nhất trong dãy Lai-man là 112 nm Bước sóng của vạch

có bước sóng dài thứ hai trong dãy Lai-man là bao nhiêu ?

A 95,7 nm

B 957 nm

C 65 nm

D 656 nm

• ? 8 Trong quang phổ của Hydrô , bước sóng dài

nhất của dãy Lai-man là 121,6 nm , bước sóng ngắn nhất của dãy Ban-me là 365 nm Hãy tính bước

BÀI TẬP VỀ NHÀ