Bài 47. Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô

MẪU NGUYÊN TỬ BO Nguyên tử (phân tử) cấu tạo ? Cơ chế hoạt động chúng mà phát xạ hay hấp thụ phôtôn tạo tượng quang phổ vạch ? MẪU NGUN TỬ BO I MƠ HÌNH HÀNH TINH NGUN TỬ MƠ HÌNH HÀNH TINH LÀ GÌ ?? HỆ MẶT TRỜI Mặt Có các tinhtâm quay quanh trờihành là trung củaxung hệ (thiên thểmặt duytrời nhất nóng sáng) MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ CHO NGUYÊN TỬ HYĐRÔ Quỹ đạo THEO ÔNG electron * Lực hút tĩnh điện hạt nhân electron lực hướng tâm giữ cho electron chuyển động quỹ đạo tròn * Năng lượng nguyên tử gồm động electron tương tác eletron với hạt nhân RUTHERFORD E le c tron( -) Hạ t N h ân (+ ) I MƠ HÌNH HÀNH TINH NGUN TỬ  -Mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford: Các electron (-) chuyển động xung quanh hạt nhân (+)  - Hạn chế : Khơng giải thích tính bền vững ngun tử tạo thành quang phổ vạch nguyên tử Hyđrơ + Nhược điểm : Theo thuyết sóng, electron chuyển động có gia tốc xung quanh hạt nhân nên phát sinh sóng điện Theo thuyết sóng điện từ hạt điện tích chuyển Boom từ  sóng mang theo lượng  lượng nguyên tử giảm  giảm  bán kính giảm  electron rơi vơ động có khả xạ sóng điện từ nhân  nguyên tử bị phá Vậy sóng này mang lượng hết, bán kính quỹ đạo của e giảm dần, dẫn đến tình +Nhược điểm 2: bán kính quỹ đạo electron giảm liên tục  lượng nguyên tử giảm liên tục  sóng điện từ trạng cho ngun tử ? phát có tần số thay đổi liên tục  Hydro có quang phổ liên tục ( thực tế có quang phổ vạch) Niels Bohr Để khắc phục khó khăn của mẫu nguyên tử Rutherford , năm 1913, Bohr vận dụng thuyết lượng tử việc nghiên cứu quang phổ vạch Hidro để xây dựng mẫu nguyên tử Bo (Bohr) cách bổ sung thêm hai tiên đề vào mẫu hành tinh ngun tử I MƠ HÌNH HÀNH TINH NGUN TỬ  -Mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford : Các electron mang (-)chuyển động xung quanh hạt nhân (+)  - Hạn chế : Khơng giải thích tính bền vững nguyên tử tạo thành quang phổ vạch nguyên tử Hyđrô  - Mẫu nguyên tử Bo : Mẫu hành tinh nguyên tử + hai tiên đề n … BKquỹ đạo r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0 … n = (O) E5 n = (N) E4 n = (M) E3 n = 2(L) E2 n = (K) E1 rn = n r0 Mức lượng E1 E2 E3 E4 E5 E6 … Tên quỹ đạo K L M N O P … - Khi electron chuyển động quỹ đạo K gần nhân  ứng với trạng thái dừng có lượng thấp gọi trạng thái  nguyên tử bền vững  electron không rơi vô nhân  Nguyên tử bền vững DỰA VÀO TIÊN ĐỀ VỀ TRẠNG THÁI DỪNG, GIẢI THÍCH TÍNH BỀN VỮNG NGUYÊN TỬ ? - Khi electron chuyển động quỹ đạo xa nhân ( L,M,N… ) ứng với trạng thái kích thích  Nguyên tử bền vững (thời gian tồn 10 -8 s) sau nguyên tử chuyển dần trạng thái lượng thấp  cuối trạng thái  tương ứng electron chuyển dần từ quỹ đạo xa nhân gần nhân  cuối quỹ đạo K  electron không rơi vô nhân  Nguyên tử bền vững Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử -TIÊN ĐỀ : Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng (En) sang trạng thái dừng có lượng ĐỂ GIẢI THÍCH ĐƯỢC SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ thấp (Em) phát phơtơn có lượng hiệu En - Em: En VẠCH PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ ε = hfnm = En - Em HIDRÔ, BO ĐƯA RA TIÊN ĐỀ VỀ hfBỨC XẠ VÀ HẤP nm (Học theo sách giáo khoa) THỤ NĂNG LƯỢNG hfnm Em - Ngược lại, nguyên tử trạng thái dừng có lượng Em thấp mà hấp thụ phơtơn có lượng hiệu En - Em chuyển lên trạng thái dừng có lượng cao En III QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ QUANG PHỔ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRO 1> SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ Quang phổ nguyên tử Hydro gồm ba dãy : - Dãy Laiman : nằm vùng tử ngoại - Dãy Banme phần nằm vùng tử ngoại, phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy gồm vạch đỏ , lam , chàm , tím - Dãy Pasen: vùng hồng ngoại P QUAN SÁT MƠ HÌNH VỀ Q TRÌNH O Ecao HÌNH THÀNH VẠCH QUANG PHỔ CỦA N NGUN TỬ HIDRƠ KHI NGUYÊN TỬ M L K ε = En - Em PHÁT XẠ NĂNG LƯỢNG Ethấp 1> SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ Khi electron chuyển từ mức lượng cao mức thấp phát photon có lượng hồn tồn xác định : hf = Ecao – Ethấp Vận dụng tiên đề xạ, giải thích hình Mỗi photon có tần số f tương ứng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ ứng với vạch thành quang phổ vạch hidro ( tức màu xác định vạch quang phổ có tần số hay bước sóng xác định) ?? 2> SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ HẤP THỤ Trong vùng ánh sáng nhìn thấy, quang phổ vạch hấp thụ Hirơ có vạch đen đỏ, lam ,chàm, tím quang phổ liên tục QUAN SÁT MƠ HÌNH VỀ Q TRÌNH HÌNH THÀNH ECao QUANG PHỔ VẠCH HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRÔ KHI NGUYÊN TỬ HIDRÔ HẤP THỤ PHÔTÔN Ethấp TRONG CHÙM ÁNH SÁNG TRẮNG ( HẤP THỤ ÁNH SÁNG TRẮNG P O N M L K NĂNG LƯỢNG) 2> SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ HẤP THỤ Nếu nguyên tử Hydro mức lượng thấp E thấp mà nằm chùm sáng trắng có tất Vận dụng tiên đề hấp thụ , giải photon từ lớn đến nhỏ khác nhau, hấp thụ photon có lượng thích sựlên hình quang phổ hiệu Ecao - Ethấp để nhảy mứcthành nang lượng Ecao hấp thụ hidro?? vạch → có sóng ánh sáng bị hấp thụ , làm quang phổ liên tục xuất vạch tối ? Chọn câu sai tiên đề trạng thái dừng A Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định gọi trạng thái dừng B Trong trạng thái dừng, nguyên tử không xạ lượng C Trong trạng thái dừng, electron chuyển động quỹ đạo có bán kính hồn tồn xác định D Trong trạng thái dừng, electron dừng lại không chuyển động ? 2> Phát biểu sau đúng? Tiên đề hấp thụ xạ lượng nguyên tử có nội dung là: A Ngun tử hấp thụ phơton chuyển trạng thái dừng B Nguyên tử xạ phơton chuyển trạng thái dừng C Mỗi chuyển trạng thái dừng nguyên tử xạ hấp thụ photon có lượng độ chênh lệch lượng hai trạng thái D Nguyên tử hấp thụ ánh sáng phát ánh sáng ? 3> Xét ngun tử Hyđrơ trạng thái hình vẽ Hiện tượng xảy electron chuyển xuống trạng thái có mức lượng thấp hơn? @ Nguyên tử Hyđrô xạ phôtôn ε = h f = En − Em Với thành công mẫu nguyên tử Bohr, Bohr đứng vào hàng ngũ nhà khoa học thiên tài Albert Einstein Sau Bohr (1963), phủ Đan Mạch tổ chức nhiều hoạt động tưởng nhớ đưa hình ơng lên tem, điều mà trước dành cho trị gia thành viên hồng tộc mà thơi Cơng thức ơng đưa tảng cho vật lí nguyên tử phát triển mạnh mẽ suốt kỉ 20 ... tạo thành quang phổ vạch nguyên tử Hyđrô  - Mẫu nguyên tử Bo : Mẫu hành tinh nguyên tử + hai tiên đề II CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Tiên đề trạng thái dừng TIÊN ĐỀ : Nguyên tử tồn... lượng cao En III QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ QUANG PHỔ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRO 1> SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH PHÁT XẠ Quang phổ nguyên tử Hydro gồm ba dãy : - Dãy Laiman : nằm vùng tử ngoại - Dãy... khăn của mẫu nguyên tử Rutherford , năm 1913, Bohr vận dụng thuyết lượng tử việc nghiên cứu quang phổ vạch Hidro để xây dựng mẫu nguyên tử Bo (Bohr) cách bổ sung thêm hai tiên đề vào mẫu hành