Chủ đề được biên tập khá khoa học, có ví dụ minh họa và bài tập tự luyện có kèm lời giải chi tiết rất tốt để cho giáo viên tham khảo dạy thêm và học sinh tự học. Đây là chủ đề được học sinh thử nghiệm ở các trung tâm và được ủng hộ tốt.
CHỦ ĐỀ 8: MẪU NGUYÊN TỪ BOHR Các tiên đề Bohr Tiên đề 1: Trạng thái dừng nguyên tử "Nguyên tử tồn trạng thái có lượng xác định gọi trạng thái dừng Khi trạng thái dừng, nguyên tử không xạ Trong trạng thái dừng nguyên tử, electron chuyển động quỹ đạo có bán kính xác định gọi quỹ đạo dừng." Tiên đề 2: Sự xạ hấp thụ lượng nguyên tử "Khi chuyển từ trạng thái dừng có lượng E n sang trạng thái dừng có lượng thấp E m , ngun tử xạ phơtơn có lượng ε = E n − E m Ngược lại nguyên tử trạng thái dừng có lượng E m , hấp thụ phơtơn có lượng ε = E n − E m chuyển lên trạng thái có lượng cao E n " - Năng lượng ion hóa lượng tối thiểu để tách electron từ nguyên tử trạng thái Sự tạo thành quang phổ vạch nguyên tử Hidro a) Quỹ đạo dừng nguyên tử Hidro Nguyên tử Hidro có electron, trạng thái dừng nguyên tử H ứng với quỹ đạo dừng electron Tại quỹ đạo dừng thứ n bán kính Cơng thức rn = n r0 (n = 1, 2, ) Với r0 = 0,53 Å Chú thích +) e xa hạt nhân bán kính tăng +) r0 bán kính Bohr = 5,3.10−11 m vận tốc electron lực hút tĩnh điện lượng electron v0 ke = với v = n mr0 Fn = e2 F0 F = k với r02 n4 −E n2 Với E = 13, eV lượng ion hóa Hidro En = xa hạt nhân electron chuyển động chậm xa hạt nhân electron tương tác với hạt nhân yếu +) electron xa hạt nhân lượng cảng tăng +) E lượng tách e từ mức K ∞ Electron từ mức K hấp thụ phôtôn lượng ε ≥ E , phần dư thừa chuyển thành động ban đầu electron đề chuyển động xa - Chứng minh công thức bảng trên: Xét nguyên tử Hidro: +) Bohr tìm cơng thức tính bán kính quỹ đạo dừng thứ n Hidro: rn = n r0 với r0 = 5,3.10−11 m gọi bán kính Bohr +) Lực hút tĩnh điện quỹ đạo dừng thứ n : Fn = k F0 e2 e2 e2 = k ⇒ F = F = k với lực hút tĩnh điện quỹ đạo (n = 1) n r2 n r02 n r02 +) Lực tĩnh điện electron hạt nhân đóng vai trò lực hướng tâm, làm electron chuyển động tròn quanh hại nhân: Fn = Fht ⇔ k ⇒v= e2 v2 = m (k = 9.109 Nm / C : số điện môi) r r ke ke2 ke = = mr m.n r0 n mr0 Vận tốc electron quỹ đạo n = (mức K) v = ⇒ Vận tốc electron quỹ đạo dừng thứ n v n = ke mr0 v0 n +) Thế tương tác tĩnh điện electron hạt nhân: Wt = − Động electron: Wd = mv ke2 = 2r ke r Năng lượng toàn phần: E = Wt + Wd = − ke 2r ( *) Năng lượng electron quỹ đạo dừng thứ n: E = −k Với E = k −E e2 e2 = −k ⇒ E n = 2r 2n r0 n e2 (1, 6.10−19 ) = 9.109 = 2,17.10 −18 J = 13, eV : lượng ion hóa Hydro 2r0 2.5,3.10−11 b) Đặc điểm cấu trúc thang lượng Hidro - Các mức lượng lên cao sít hay ∆E giảm: ∆E 21 > ∆E 32 > - Khơng có khe lượng giống khe lượng nảo Khe lượng mức n n-1 là: E0 E ∆E = E n − E n −1 = − 20 ÷− − = E0 − 2÷ ÷ n (n − 1) (n − 1) n - Chú ý: +) Mỗi trạng thái dừng nguyên tử tương ứng với tập hợp quỹ đạo dừng electron +) Năng lượng nguyên tử = tổng động + tổng tương tác +) Trạng thái trạng thái có lượng thấp (bền vững nhất), electron lấp đầy mức thấp lên mức cao Trạng thái Hidro electron mức K (n = 1) +) Khi bị kích thích electron nhảy lên mức có lượng cao (trạng thái kích thích) khơng bền tồn 10-8 s sau tự nhảy mức thấp xạ phôtôn c) Số loại phơtơn xạ (số vạch phổ) • - Khi kích thích từ mức bản: Có cách dịch chuyển xuống electron có nhiêu loại phơtơn phát +) Nếu có nguyên tử Hidro trạng thái kích thích E n sau xạ tối đa (n - 1) phơtơn +) Nếu khối khí Hidro trạng thái kích thích E n sau xạ tối đa phổ - Trong vạch xạ phát ra, vạch có: n(n − 1) vạch quang +) Bước sóng ngắn (tần số lớn nhất) ứng với khe lượng lớn nhất: hc = hf max = ε max = E n − E1 = E 1 − ÷ λ n +) Bước sóng dài (tần số nhỏ nhất) ứng với khe lượng nhỏ Do khoảng cách mức lượng lên cao dày nên mức kích thích n n-l có khe lượng nhỏ nhất: hc = hf = ε = E n − E n −1 = E − 2÷ λ max (n − 1) n d) Các dãy quang phổ vạch phát xạ Hidro Các vạch quang phổ thu Hidro chia thành dãy: ▪ Dãy Lyman: Gồm vạch phát electron chuyển từ trạng thái có mức lượng cao mức K (quan sát nhờ chất phát quang) Bước sóng ngắn lượng lớn nên: +) Vạch ngắn λ L = λ ∞L (f L max ) electron chuyển từ ∞ K: λ Lmin = E hc = ⇒ λ Lmin = = 91,3nm λ ∞L hc E0 +) Vạch dài λ Lmax = λ 21 (f L ) electron chuyển từ L K: λ L = E 1 3E 4hc = − ÷ = ⇒ λ L = = λ L = 121,8 nm λ 21 hc 4c 3E ⇒ Toàn dãy Lyman nằm vùng tử ngoại có λ n1 ∈ [ 91,3nm; 121,8 nm ] : ε n1 = E hc 1 = E − ÷⇒ = 1 − ÷ = λ n1 n λ n1 hc n λ L − ÷với n ≥ n ▪ Dãy Banme: Gồm vạch phát electron từ trạng thái có mức lượng cao L (n 2): ε n = hf n = hc hc 1 1 1 = E n − E = E − ÷⇒ = − ÷= − ÷ với n ≥ λn2 n λ n E n λ L n +) Vạch ngắn λ B = λ ∞ : electron từ ∞ L: λ Bmin = 1 = ⇒ λ Bmin = λ ∞ = 4λ L = 365, nm λ ∞ 4λ L +) Vạch dài λ Bmax = λ 32 : electron từ M L: λ Bmax = 1 1 1 36 = − ÷⇒ λ Bmin = λ 32 = λ L = 657, nm : màu đỏ ( Hα ) λ 32 λ Lmin Và vạch: 1 = λ 42 λ L 16 1 − ÷ ⇒ λ 42 = λ L = 485 nm : màu lam (Hβ) 4 1 1 100 = λ Lmin = 433nm : màu chàm (Hγ) − ÷ ⇒ λ 52 = λ 52 λ L 21 1 1 = − ÷ ⇒ λ 62 = λ L = 409 nm : màu tím (Hδ) λ 62 λ L … ⇒ Dãy Banme gồm vạch vùng nhìn thấy đỏ (Hα), lam (Hβ), chàm (Hγ), tím (Hδ) số vạch thuộc vùng tử ngoại ▪ Dãy Pasen: Gồm vạch phát electron chuyển từ trạng thái có mức lượng cao mức M (n 3): ε n3 = hf n3 = E 1 hc 1 1 = E − ÷⇒ = − ÷= λ n3 n λ n3 hc n λ L 1 − ÷ với n ≥ 3 n +) Vạch ngắn λ P = λ ∞ : từ ∞ M: 1 1 = − ÷⇒ λ ∞ = 9λ L = 819 nm λ ∞ λ L ∞ +) Vạch dài λ P max = λ 43 : từ N M: 1 1 144 = λ L = 1872 nm − ÷⇒ λ ∞3 = λ 43 λ L ⇒ Dãy Pasen nằm trọn vẹn vùng hồng ngoại Sơ đồ chuyển mức lượng nguyên tử Hidro tạo thành dãy quang phổ DẠNG 1: BÀI TOÁN VỀ TRẠNG THÁI DỪNG QUỸ ĐẠO DỪNG −11 Ví dụ 1: [Trích đề thi THPT QG năm 2008] Trong nguyên tử Hidro, bán kính Bo r0 = 5,3.10 m Bán kính quỹ đạo dừng N A 47, 7.10−11 m B 21, 2.10−11 m C 84,8.10−11 m Lời giải: D 132,5.10−11 m Bán kính quỹ đạo xác định theo biểu thức: rn = n r0 −11 −11 Qũy đạo N ứng với n=4 ⇒ r4 = 5,3.10 = 84,8.10 m Chọn C −11 Ví dụ 2: [Trích đề thi THPT QG năm 2011] Trong nguyên tử Hidro, bán kính Bo r0 = 5,3.10 m Ở trạng thái kích thích nguyên tử Hidro, electron chuyển động quỹ đạo dừng có bán kính r = 2,12.10−10 m Quỹ đạo có tên gọi quỹ đạo dừng A L Ta có: rn = n r0 ⇒ n = B O C N Lời giải: D M rn = : quỹ đạo dừng L Chọn A r0 Ví dụ 3: Vận dụng mẫu nguyên tử Rutherford cho nguyên tử Hidro Cho số điện k = 9.109 Nm / C số điện tích nguyên tố e = 1, 6.10−19 C Khi electron chuyển động quỹ đạo tròn bán kính r = 0,53 Å lượng tồn phần electron xấp xỉ A -12,8 eV B -13,6 eV C -14,2 eV Lời giải: D -15,4 eV Năng lượng toàn phần electron: 9.109 ( 1, 6.10−19 ) ke 2, 27.10−18 −18 E=− =− = − 2,17.10 J = − = −13, eV Chọn B 2r 2.0,53.10−10 1, 6.10 −19 Ví dụ 4: Vận dụng mẫu nguyên tử Rutherford cho nguyên tử Hidro Cho số điện k = 9.109 Nm / C , −31 số điện tích nguyên tố e = 1, 6.10−19 C , khối lượng electron m e = 9,1.10 kg Khi electron chuyển động quỹ đạo tròn bán kính r = 2,12 Å tốc độ chuyển động electron xấp xỉ A 1,1.106 m / s B 1, 4.106 m / s C 2, 2.105 m / s Lời giải: Lực điện đóng vai trò lực hướng tâm: Fd = Fht ⇔ k e2 v2 = m r2 r D 3,3.106 m / s 9.109 ( 1, 6.10−19 ) ⇒ Tốc độ v = ke = ≈ 1,1.106 m / s Chọn A −31 −10 mr 9,1.10 2, 2.10 Ví dụ 5: [Trích đề thi THPT QG năm 2010] Theo mẫu nguyên tử Bohr, bán kính quỹ đạo K electron nguyên tử Hidro r0 Khi electron chuyển từ quỹ đạo N quỹ đạo L bán kính quỹ đạo giảm bớt A 12r0 B 16r0 Ta có: rn = n r0 ⇒ rN = 42 r0 rL = r0 C 9r0 Lời giải: D 4r0 ⇒ rN − rL = ( 42 − 2 ) r0 = 12r0 Chọn A Ví dụ 6: [Trích đề thi THPT QG năm 2012] Theo mẫu nguyên tử Bo, nguyên tử Hidro, chuyển động electron quanh hạt nhân chuyển động tròn Tỉ số tốc độ electron quỹ đạo K tốc độ electron quỹ đạo M A B v0 Ta có: v n = v / n ⇒ v0 vM = vK = C Lời giải: ⇒ D vK = Chọn B vM Ví dụ 7: [Trích đề thi THPT QG năm 2014] Theo mẫu Bo nguyên tử Hidro, lực tương tác tĩnh điện electron hạt nhân electron chuyển động quỹ đạo dừng L F electron chuyển động quỹ đạo dừng N, lực A F/16 B F/25 F0 24 Ta có: Fn = F0 / n ⇒ F FN = 04 FL = C.F/9 Lời giải: D F/4 FL 44 F F ⇒ = = 16 ⇒ FN = L = Chọn A FN 16 16 DẠNG 2: BÀI TOÁN VỀ SỰ HẤP THỤ VÀ BỨC XẠ Ví dụ 8: Cho chùm ánh sáng trắng qua bình khí Hidro nung nóng nhiệt độ thấp nhiệt độ nguồn phát ánh sáng trắng chiếu qua máy quang phổ Trên ảnh máy quang phổ, vùng nhìn thấy có A vạch màu B vạch đen C 12 vạch đen Lời giải: D vạch màu Quang phổ thu quang phổ vạch hấp thụ Hidro, quang phổ liên tục có vạch đen tương ứng với vị trí vạch màu nguyên tử Hiđro phát xạ Chọn B Ví dụ 9: [Trích đề thi THPT QG năm 2010] Khi electron quỹ đạo dừng thứ n lượng ngun tử Hidro tính theo cơng thức E n = −13, / n ( eV ) ( n = 1, 2,3, ) Khi electron nguyên tử Hidro chuyển từ quỹ đạo dừng n = sang quỹ đạo dừng n = nguyên tử Hidro phát phơtơn ứng với xạ có bước sóng A 0, 4350 µm B 0, 6576 µm C 0, 4102 µm Lời giải: D 0, 4861 µm Phôtôn xạ electron chuyển từ mức n = sang mức n = 2, có lượng thỏa mãn: ε = E3 − E ⇔ hc 1 1 = 13, − ÷.1, 6.10−19 = 3.0222.10 −19 λ 32 4 9 hc 6, 625.10−34.3.108 ⇒ λ 32 = = = 0, 6576.10−6 m = 0, 6576 µm Chọn B −19 −19 3.0222.10 3.0222.10 Ví dụ 10: [Trích đề thi THPT QG năm 2012] Theo mẫu nguyên tử Bo, nguyên tử Hidro, electron chuyển từ quỹ đạo P quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn ứng với xạ có tần số f Khi electron chuyển từ quỹ đạo P quỹ đạo L nguyên tử phát phơtơn ứng với xạ có tần số f Nếu electron chuyển từ quỹ đạo L quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn ứng với xạ có tần số A f = f1 − f C f = f1 + f B f = f12 + f 22 D f = f1.f f1 + f Lời giải: ε1 = hf1 = E P − E K ; ε = hf = E P − E K ε3 = E L − E K = ( E P − E K ) − ( E P − E K ) ⇔ ε3 = ε1 − ε ⇔ hf = hf1 − hf ⇔ f3 = f1 − f Chọn A Ví dụ 11: Cho lượng trạng thái dừng nguyên tử Hidro có biểu thức E n = −13, / n eV Cho số h = 6, 625.10−34 Js, c = 3.108 m / s e = 1, 6.10−19 C Một khối khí Hidro lỗng xạ số loại phơtơn phơtơn có bước sóng ngắn λ = 0,103 µm Số phơtơn khác loại mà khối khí xạ A loại B loại C 10 loại Lời giải: Bước sóng ngắn ứng với khe lượng lớn nhất: D loại hc 6, 625.10−34.3.108 = ε max = E n − E1 = E − ÷ ⇔ = 13, 6.1, 6.10 −19 1 − ÷⇒ n = −6 λ 0,103.10 n n Số phơtơn khác loại mà khối khí xạ là: n ( n − 1) ( − 1) = = loại Chọn A 2 Ví dụ 12: Cho lượng trạng thái dừng nguyên tử Hidro có biểu thức E n = −13, / n eV Cho số h = 6, 625.10−34 Js, c = 3.108 m / s e = 1, 6.10−19 C Một khối khí Hidro lỗng xạ số loại phơtơn phơtơn có bước sóng dài λ max = 1,876 µm Hỏi có loại phơtơn phát ? A loại B loại C loại Lời giải: D loại Bước sóng dài ứng với khe lượng nhỏ nhất: hc 6, 625.10−34.3.108 = ε = E n − E n −1 = E − ⇔ = 13, 6.1, 6.10−19 − ÷⇒ n = ÷ 2 −6 ( n − 1) ( n − 1) λ max n ÷ 1,876.10 n ÷ Sơ phơtơn khác loại mà khối khí xạ là: n ( n − 1) ( − 1) = = loại Chọn C 2 Ví dụ 13: Biết bước sóng ngắn (vạch cuối cùng) dãy Lyman λ L = 91 nm Bước sóng vạch thứ (vạch thứ vạch có bước sóng dài nhất) dãy Lyman A 0, 201 µm B 0, 097 µm C 0,102 µm Lời giải: D 0,121 µm Bước sóng dài dãy Lyman λ L = λ 21 ⇒ Bước sóng vạch thứ dãy Lyman λ 41 Ta có: 1 = λ 41 λ L 15 16 1 − ÷ = ⇒ λ 41 = 91 = 97 nm = 0, 097 µm Chọn B 15 91 16 Ví dụ 14: Vận dụng mẫu nguyên tử Bohr để giải thích quang phổ vạch phát xạ dãy Hidro Cho biết vạch ( H α - bước sóng dài nhất) dãy Balmer có bước sóng 0, 6563 µm Bước sóng vạch thứ ( H δ ) dãy Balmer A 0,563 µm B 0, 487 µm Vạch dài dãy Banme λ 32 : C 0, 435 µm Lời giải: D 0, 410 µm 1 1 36 = − ÷ ⇒ λ 32 = λ L ⇒ λ L = λ 32 λ 32 λ L 36 ⇒ Vạch thứ có bước sóng λ 62 : 1 = λ 62 λ L 9 1 9 − ÷ ⇒ λ 62 = λ L = λ 32 ÷ = 0, 6563 ÷ = 0, 410 µm Chọn D 2 36 2 36 Ví dụ 15: Ba vạch dãy Balmer H α ( λ 32 = 0, 6563 µm ) , Hβ ( λ 42 = 0, 4861 µm ) , H γ ( λ 52 = 0, 4340 µm ) Bước sóng hai vạch (dài nhất) dãy Paschen A 1, 2813 µm 1,8744 µm B 0,8726 µm 1,8744 µm C 1, 2813 µm 1, 4623 µm D 0,8726 µm 1, 2813 µm Lời giải: Bước sóng vạch (dài nhất, ứng với khe lượng nhỏ nhất) dãy Pasen λ 43 λ 53 +) ε53 = ε52 − ε32 ⇒ 1 1 = − = − ⇒ λ 53 = 1, 2813 µm λ 53 λ 52 λ 32 0, 4340 0, 6563 +) ε 43 = ε 42 − ε32 ⇒ 1 1 = − = − ⇒ λ 43 = 1,8744 µm λ 43 λ 42 λ32 0, 4861 0, 6563 Chọn A Ví dụ 16: Vạch (bước sóng dài nhất) dãy Lyman λ 21 = 121, nm Hai vạch đầu dãy Balmer λ 32 = 0, 6563 µm λ 42 = 0, 4861 µm Bước sóng vạch thứ hai vạch thứ ba dãy Lyman A 341 nm; 910 nm C 0, 672 µm; 0, 455 µm Vạch thứ hai dãy Lyman λ 31 : ε31 = ε32 + ε 21 ⇒ 1 = + λ 31 0, 6563 0,1212 ⇒ λ 31 = 0,1023 µm = 102,3 nm Vạch thứ ba dãy Lyman λ 41 : ε 41 = ε 42 + ε 21 ⇒ 1 = + λ 41 0, 4861 0,1212 B 102,3 nm; 97, nm D 0, 486 µm; 0,970 nm Lời giải: sóng ngắn thuộc vùng hồng ngoại A xạ; 1284 nm B xạ; 1879 nm C xạ; 1284 nm D 10 xạ; 95 nm Lời giải: Trạng thái n = ⇒ E1 = −13, eV Ta có: E n = E1 + ε ⇔ −13, = −13, + 13, 056 = −0,544 ⇒ n = n2 Số xạ vùng hồng ngoại (n 3): λ 53 ; λ 54 ; λ 43 Bước sóng ngắn ứng với λ 53 : ⇒ λ 53 = hc 1 16 = E5 − E3 = E − ÷ = E0 λ 53 225 225hc 225.6, 625.10−34.3.108 = = 1, 284.10−6 m = 1284 nm Chọn C 16E 16.13, 6.1, 6.10−19 Ví dụ 22: [Trích đề thi THPT QG năm 2013] Các mức lượng trạng thái dừng nguyên tử Hidro xác định biểu thức E n = −13, / n eV (n = 1, 2,3, ) Cho số h = 6, 625.10−34 Js, c = 3.108 m / s e = 1, 6.10−19 C Nếu nguyên tử Hidro hấp thụ phơtơn có lượng 2,55 eV bước sóng nhỏ xạ ngun tử Hidro phát A 9, 74.10−8 m B 1, 46.10−8 m C 1, 22.10−8 m Lời giải: D 4,87.10−8 m Ta có: E1 = −13, eV; E = −3, eV; E = −1,51 eV; E = −0,85 eV; E = −5, 44 eV Ta thấy E − E = −0,85 eV + 3, eV = 2,55 eV ⇒ Khi hấp thụ phơtơn có lượng 2,55 eV nguyên tử chuyển từ trạng thái L lên trạng thái N Từ trạng thái N, nguyên tử muốn xạ phơtơn có bước sóng nhỏ ngun tử phải xuống trạng thái cho hiệu hai mức lượng đạt giá trị lớn Điều đạt nguyên tử chuyển từ trạng thái N K Khi ta có: λ = hc 6, 625.10−34.3.108 = = 9, 74.10−8 m Chọn A −19 E − E1 (−0,85 + 13, 6).1, 6.10 b) Kích thích nguyên tử Hidro cách va chạm - Nếu nguyên tử Hidro trạng thái va chạm với electron có động W0 , trình tương tác giả sử nguyên tử đứng yên chuyển lên trạng thái dừng E n động lại electron sau va chạm W = W0 − (E n − E1 ) - Nếu dùng chùm electron mà electron có động W0 để bắn phá khối Hidro trạng thái muốn chuyển lên E n mà khơng lên E n + E n − E1 ≤ W0 ≤ E n +1 − E1 Sau khối khí Hidro phát tối đa n(n − 1) vạch quang phổ Ví dụ 23: Một electron có động 12,4 eV đến va chạm với nguyên tử Hidro đứng yên, trạng tháng Trong trình tương tác giả sử nguyên tử đứng yên chuyển lên trạng thái kích thích thứ hai Biết mức lượng nguyên tử Hidro trạng thái dừng xác định công thức: E n = −13, / n (eV) với n số nguyên Động lại electron sau va chạm A 2,20 eV B 0,31 eV C 0,48 eV Lời giải: D 1,11 eV Trạng thái kích thích thứ hai có mức lượng E3 Động lại electron sau va chạm là: −13, −13, W = W0 − (E − E1 ) = 12, − − ÷ = 0,31 eV Chọn B Ví dụ 24: Dùng chùm electron (mỗi electron có động W) bắn phá khối khí Hidro trạng thái electron nguyên tử chuyển quỹ đạo xa quỹ đạo N Biết mức lượng nguyên tử Hidro trạng thái dừng xác định công thức: E n = −13, / n (eV) với n số nguyên Giá trị W A 12,74 eV B 12,2 eV C 13,056 eV Lời giải: D 12,85 eV Ta có: E − E1 ≤ W ≤ E − E1 ⇔ 12, 75 eV ≤ W Khối khí phát xạ đơn sắc thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy Chọn A Câu 29: Thu vạch quang phổ ⇒ n ( n − 1) = ⇔ n = ⇒ Trạng thái N Chọn C Câu 30: Khi ngừng chiếu sáng nguyên tử H phát xạ gồm vạch dãy Banme hai vạch dãy Lyman Chọn D Câu 31: Sau ngừng chiếu xạ, nguyên tử phát N = n ( n − 1) = vạch Chọn D 2 Câu 32: Ứng với mức lượng K, L, M, N, O, P tương ứng có bán kính ngun tử r0 , r0 , r0 , 42 r0 , 52 r0 , 62 r0 ⇒ Khi electron tăng bán kính quỹ đạo lên lần có khả K → L, L → N M → P Chọn D 2 Câu 33: Ứng với mức lượng K, L, M , N , O, P tương ứng có bán kính ngun tử r0 , r0 , r0 , 42 r0 , 52 r0 , 62 r0 ⇒ Khi electron tăng bán kính quỹ đạo lên lần nguyên tử trạng thái dừng M ⇒ Có khả từ M L, từ M K từ L K Chọn D Câu 34: Mối liên hệ λ α , λ1 , λ Câu 35: 1 = − Chọn C λ α λ λ1 1 = − ⇒ λ α = 0, 6566 µm Chọn C λ α λ λ1 Câu 36: Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng N M phát bước sóng λ 43 Ta có 1 = − ⇒ λ 43 = 1,8744 µm Chọn D λ 43 λ 42 λ 32 Câu 37: Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng O M phát bước sóng λ 53 Ta có 1 = − ⇒ λ 53 = 1, 2811 µm Chọn A λ 53 λ 52 λ 23 Câu 38: Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng P M phát bước sóng λ 63 Ta có 1 = − ⇒ λ 53 = 1, 0939 µm Chọn C λ 63 λ 62 λ 32 Câu 39: Bước sóng vạch electron chuyển từ quỹ đạo L K λ 21 Tương tự M L λ 32 , N L λ 42 , N M λ 43 Ta có 1 = − ⇒ λ 43 = 1,8754 µm Chọn A λ 43 λ 42 λ 32 Câu 40: Bước sóng vạch electron chuyển từ quỹ đạo L K λ 21 Tương tự M L λ 32 , N L λ 42 , N K λ 41 Ta có 1 = + ⇒ λ 41 = 0, 0975 µm Chọn C λ 41 λ 42 λ 21 Câu 41: Bước sóng vạch quang phổ electron chuyển từ quỹ đạo dừng M K λ MK = 1 + ⇒ λ MK = 0,1029 µm Chọn B λ ML λ LK Câu 42: Biểu thức liên hệ λ α , λβ , λ1 1 = − Chọn D λ1 λβ λ α Câu 43: Ta có: 1 λ λ = − ⇒ λ α = Chọn B λ α λ λ1 λ1 − λ Câu 44: Ta có: 1 λ λ = − ⇒ λ 21 = Chọn D λ 21 λ1 λ λ − λ1 −19 Câu 45: Năng lượng ion hóa nguyên tử hidro E n = 13, eV = 21, 76.10 J Chọn A Câu 46: Khi nguyên tử Hidro hấp thụ lượng 13,6 eV phát photon có bước sóng ngắn thỏa mãn hc = E − E1 = − ( −13, 6) = 13, eV ⇒ λ = 0, 0913 µ m Chọn B λ Câu 47: Từ trạng thái bản, Hidro hấp thụ photon có lượng ε lên mức N chuyển xuống mức lượng thấp Hidro phát photon có lượng lớn ε ứng với dịch chuyển từ N mức Chọn D Câu 48: ε = hf = hc ⇒ tần số photon tỉ lệ thuận với lượng, bước sóng tỉ lệ nghịch với λ lượng Nên tần số lớn (bước sóng ngắn nhất) dãy Lyman ứng với độ dịch chuyển lượng lớn từ ∞ quỹ đạo K: ε max Câu 49: ε = hf = E0 f max = h = E ∞ − E K = − (−E ) = E ⇒ Chọn C λ = hc E0 hc ⇒ tần số photon tỉ lệ thuận với lượng, bước sóng tỉ lệ nghịch với λ lượng Nên tần số lớn (bước sóng nhỏ nhất) dãy Banme ứng với độ dịch chuyển lượng lớn từ ∞ quỹ đạo L: ε max Câu 50: ε = hf = E f max = 4h −E E = E∞ − EL = − 20 ÷= ⇒ Chọn B 4hc λ = E0 hc ⇒ tần số photon tỉ lệ thuận với lượng, bước sóng tỉ lệ nghịch với λ lượng Nên tần số lớn (bước sóng nhỏ nhất) dãy Pasen ứng với độ dịch chuyển lượng lớn từ ∞ quỹ đạo M: ε max E f max = 9h −E E = E∞ − EM = − ÷= ⇒ Chọn A 9hc λ = E0 Câu 51: Năng lượng xạ phát hiệu lượng hai mức dịch chuyển: ε = E1 − E ⇔ ⇒λ= hc −13, −13, = − ÷ 1, 6.10−19 = 3, 02.10−19 J λ hc 6, 625.10−34.3.108 = = 6,576.10−7 m = 0, 6576 µm Chọn C 3, 02.10−19 3, 02.10 −19 Câu 52: Cách 1: Bước sóng tỉ lệ nghịch với lượng, nên: Vạch đỏ bước sóng lớn ứng với dịch chuyển có khe lượng nhỏ nhất: M → L Vạch lam từ N → L; Vạch chàm từ O → L; Vạch tím từ P → L Cách 2: ε lam = E n − E L ⇔ hc −13, −13, = − ÷ 1, 6.10−19 −6 0, 4861.10 n ⇒ n = 4: ứng với dịch chuyển từ N → L Chọn B Câu 53: Bước sóng dài ứng với dịch chuyển có khe lượng nhỏ nhất: λ1L = λ LK ; λ1B = λ ML ; λ1P = λ NM ; λ 3L = λ NK : ε NK = ε NM + ε ML + ε LK ⇒ ⇔ 1 1 = + + λ NK λ NM λ ML λ LK 1 1 = + + Chọn C λ 3L λ1P λ1B λ1L Câu 54: Lực điện tương tác electron hạt nhân đóng vai trò lực hướng tâm: ( ) 9.109 1,6.10−19 e2 ke2 F®iƯn = Fht ⇔ k = meω r0 ⇒ ω = = r0 mer03 9,1.10−31 5,3.10−11 ( ) = 4,1.1016 rad/ s Chọn D Câu 55: Lực điện tương tác electron hạt nhân đóng vai trò lực hướng tâm: 9.109 ( 1, 6.10−19 ) e2 ke 2 = Fht ⇔ k = m e ω r0 ⇒ ω = = = 4,1.1016 rad / s −31 −11 r0 m e r03 9,1.10 ( 5,3.10 ) F®iƯn 16 −11 Tốc độ dài: v = ω.r0 = 4,1.10 5,3.10 = 2, 2.10 m / s Tần số quay: f = ω 4,1.1016 = = 6,5.1015 vòng/s Chọn A 2π 2π Câu 56: Năng lượng xạ phát hiệu lượng hai mức dịch chuyển: −13, −13, ε = E − E1 ⇔ hf = − ÷ 1, 6.10−19 = 1,934.10 −18 J ⇒f = 1,934.10−18 = 2,9.1015 Hz Chọn B h Câu 57: Trong dãy Banme: bước sóng dài ứng với dịch chuyển từ n = → n = : ε = E − E ⇔ ⇒ λ max hc −13, −13, = − ÷ 1, 6.10 −19 = 3, 02.10−19 J λ max 32 hc 6, 625.10−34.3.108 = = = 6,576.10−7 m = 0, 6576 µm −19 −19 3, 02.10 3, 02.10 Trong dãy Banme, bước sóng ngắn ứng với dịch chuyển từ n = ∞ → n = : ε max = E ∞ − E ⇔ ⇒ λ = hc −13, −13, = − ÷ 1, 6.10−19 = 5, 44.10 −19 J λ ∞ hc 6, 625.10−34.3.108 = = 3, 653.10−7 m = 0,3653 µm Chọn A 5, 44.10−19 5, 44.10−19 Câu 58: Ta có: Hα Hγ hc = = 1, 2813 ( µm ) λ 43 = E − E H − H α γ Hα Hδ hc = = 1, 093 ( µm ) Chọn B λ 53 = E − E H − H α δ H H hc α β λ 63 = = = 1,8729 ( µm ) E − E3 H α − Hβ Câu 59: Bước sóng ngắn ứng với ∆E = E ∞ − E = −E = E1 − E 31 = E1 − hc = 1,5 (eV) ⇒ λ = 0,8321 (µm) Chọn B λ MK E 31 = E 21 + E 32 ⇒ λ MK Câu 60: Đã biết E 21 = E − E1 , E 32 = E − E , E 43 = E − E ⇒ E 42 = E 32 + E 43 ⇒ λ NL E = E + E + E ⇒ λ 21 32 43 NK 41 ⇒ Tìm xạ Chọn B Câu 61: Năng lượng nguyên tử hidro hấp thụ: ∆E = E − E1 = 10, (eV) Động electron lại: Wd = 12, − 10, = 2, (eV) Chọn B Câu 62: Nguyên tử Hidro trạng thái bản, nguyên tử hấp thụ photon có lượng ε chuyển lên trạng thái dừng cao với E n − E1 = ε ⇒ Nguyên tử không hấp thụ photon có mức lượng 11,12 eV Chọn A Câu 63: Sau va chạm nguyên tử hidro hấp thụ lượng E = − 13, − (−13, 6) = 10, eV 22 Động electron sau va chạm W =10,6 - 10,2 = 0,4 eV Chọn C −10 Câu 64: Bán kính quỹ đạo dừng thứ r = r0 = 4, 77.10 m Lực điện đóng vai trò lực hướng tâm mv q2 q2 q2 = k ⇒ v = k ⇔ v = k = 0, 73.106 (m / s) r r m.r m.r Chọn C Câu 65: Ta có 1 = − ⇒ λ NL = 0, 4855.10−6 m λ NL λ NK λ LK Năng lượng photon ứng với dịch chuyển N L ε NL = hc = 4, 09.10−19 J Chọn C λ NL ... D Nguyên tử hấp thụ ánh sáng phát ánh sáng Câu 2: Phát biểu sau sai, nói mẫu nguyên tử Bohr? A Trong trạng thái dừng, nguyên tử không xạ B Trong trạng thái dừng, nguyên tử có xạ C Khi nguyên tử. .. Theo mẫu nguyên tử Bohr, bán kính quỹ đạo K electron nguyên tử hidro r Khi electron chuyển từ quỹ đạo N quỹ đạo L bán kính quỹ đạo giảm bớt A 12r0 B 4r0 C 9r0 D 16r0 Câu 18: Theo mẫu nguyên tử Bohr, ... m (Em < En) ngun tử phát phơtơn có lượng (En - Em) D Nguyên tử tồn số trạng thái có lượng xác định, gọi trạng thái dừng Câu 3: Phát biểu sau nói mẫu nguyên tử Bohr? A Nguyên tử xạ chuyển từ trạng