Lý thuyết và các dạng bài tập quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô ( đầy đủ)

trị âm thì chọn giá trị độ lớn. Công thoát kim loại làm catot là 2eV. - Lưu ý: thường ta lên vẽ biểu đồ mức lượng để giải. Ví dụ 1 : Nguyên tử Hydro bị kích thích chuyển lên quỹ đạo có [r]

Tuyensinh247.com

1 Tóm tắt lý thuyết công thức:

 Tiên đề Bo : nm n m

nm

hc

hf E E

e

l

= = =

-+ Bán kính quỹ đạo dừng thứ n electron nguyên tử hiđrô:

rn = n

r0 Với r0 =5,3.10

-11m bán kính Bo (ở quỹ đạo K)

+ Khi nguyên tử mức lượng cao chuyển xuống mức lượng thấp phát photon, ngược lại chuyển từ mức lượng thấp chuyển lên mức lượng cao nguyên tử hấp thu photon

EcaoEthâphf

 Lưu ý: Bước sóng dài NM e chuyển từ N  M Bước sóng ngắn M e chuyển từ  M

+ Bước sóng phát nguyên tử chuyển mức lượng: EnEm

nm n m

nm

hc

hf E E

l

= = -  n m

nm

E E

hc 



 =>

0 2

1

( )

nm

n m

hc hc

E E E

n m

  

 

+ Tần số phôtôn xạ n m

nm nm

E E

c f

h 



  Với En > Em

+ Mối liên hệ bước sóng tần số vạch quang phổ nguyên từ hiđrô:

21 32

31

1

1

 

   f31 f32 f21 (như cộng véctơ)

+ Công thức thực nghiệm: RH 12 12

m n



 

     

+ Hằng số Rydberg: 13, 1, 0969140.107 1, 097.107

H

E e

R m m

h c h c

    ( máy tính Fx

thì RH R )

 Các dãy Quang phổ nguyên tử hidrô

- Dãy Laiman: e ( n>1) quĩ đạo K(m=1) phát vạch thuộc dãy Laiman: m= 1; n= 2,3,4…

Tuyensinh247.com

   



 

 2 2

1

1

1

n hc

E

n

 với n2 Các vạch thuộc vùng tử ngoại

- Dãy Banme: Khi e chuyển từ quĩ đạo ngồi (n>2) quĩ đạo L(m=2) phát

ra vạch thuộc dãy Banme m= 2; n= 3,4,5…:

   



 



2 2

1

1

n hc

E

n

 với n3 Gồm vạch : đỏ H(0,656m) , lam H(0,486m) ,

chàm H(0,434m), tím H(0,410m)và phần vùng tử ngoại

- Dãy Pasen : e chuyển từ quĩ đạo bên (n>3) quĩ đạo M(m=3) : m = 3; n = 4,5,6…:

   



 



2

1

1

n hc

E

n

 với n4 Các vạch thuộc vùng hồng ngoại

 Năng lượng êlectron ngun tử Hiđrơ có biểu thức: + Năng lượng electron nguyên tử hiđrô:

2

13,

( )

n

E

E eV

n n

   Với n  N*:

lượng tử số

E0 = - 13,6eV: lượng trạng thái ( Chú ý E0 < )

- n = ứng với quỹ đạo K ( lượng thấp ) - n = ứng với quỹ đạo L

 m1; n2, 3, 4, dãy Laiman (tử ngoại);

 m2; n3, 4, dãy Banme (một phần nhìn thấy)

 m3; n4, 5, 6, dãy Pasen (hồng ngoại)

 Các xạ dãy Banmer( nhìn thấy):

+ Vạch đỏ H:  ML32: 32

hc

E E

  

+ Vạch lam H: NL42: 42

hc

E E

  

+ Vạch chàmH :   OL52: 52

hc

E E

  

+ Vạch tím H: PL 62: 62

hc

E E

  

Hα Hβ

H

H

E6

E5

E4

E3

E2

E1

L a i m a n

B a n m e

P a s e n

P O N M

K L Vùng khả kiến

phần vùng tử ngoại Vùng tử ngoại

Tuyensinh247.com  Các vạch có bước sóng dài dãy:

+ Dãy Laiman: 21: 21

hc

E E

  

+ Dãy Banmer:32:

32

hc

E E

  

+ Dãy Paschen:43:

43

hc

E E

  

 Chú ý: Khi nguyên tử trạng thái kích thích thứ n (khả dĩ) phát số bức xạ điện từ cho bởi:  

! ! !

2

  

n n C

N n ;

n

C tổ hợp chập n 2 Bài tập dãy quang phổ hidrơ:

Ví dụ bước sóng dãy Lymain (tử ngoại):

Khi electron nguyên tử hiđro mức lượng cao L, M, N, O … nhảy mức lượng K , nguyên tử hiđro phát vạch xạ dãy Lyman thuộc vùng tử ngoại thang sóng điện từ, cụ thể sau:

+ Vạch có bước sóng lớn ứng với mức lượng m =1 -> n=

2

21

h c

E E

   = 2

13, 6( ) 13, 6( ) 3.13,

( ) ( )

2

eV eV

eV

    => 21

3.13,

h c e

  =1,215.10-7m =

0,1215m

Hoặc dùng công thức: 1 RH 12 12

m n



 

   

  => Thế số

7 21

2

1

1, 215.10 0,1215

1

( )

1

H

m m

R

     



+Vạch thứ ứng mức lượng m= 1-> n =

7 31

2

1

1, 025175.10 0,1025

1

( )

1

H

m m

R

     



+Vạch thứ ứng mức lượng m= > n =

8 41

2

1

9, 72018.10 0, 0972

1

( )

1

H

m m

R

     



+ Vạch thứ ứng mức lượng m= 1-> n = 5,

8 51

2

1

9, 492365.10 0, 0949

1

( )

1

H

m m

R

     

Tuyensinh247.com

+ Vạch thứ ứng mức lượng m= 1-> n = 6,

8 61

2

1

9,37303.10 0, 09373

1

( )

1

H

m m

R

     



-+Vạch cuối có bước sóng nhỏ ứng với mức lượng m =1-> n = :

8

2

1

9,11267 0, 0911

1

( )

1

H H

m m

R R

  

    

 

Ví dụ bước sóng dãy Banme ( có vạch nhìn thấy: đỏ, lam , chàm ,

tím)

Khi electron nguyên tử hiđro mức lượng cao M, N, O,P… nhảy mức lượng L ( ứng với trường hợp nguyên tử từ mức cao trở mức 2), nguyên tử hiđro phát vạch xạ thuộc dãy Balmer ,bốn vạch đầu vùng nhìn thấy (đỏ, lam , chàm , tím) phần thuộc vùng tử ngoại thang sóng điện từ, cụ thể sau:

a.Dùng công thức :

2

13,

( )

n

E

E eV

n n

   với n = 2,3,4

Các xạ thuộc dãy banme ứng với trường hợp nguyên tử từ mức cao trở mức

+Vạch thứ có bước sóng lớn ( màu đỏ) ứng với mức lượng n =3 > m = 2, theo Anh xtanh:

32

hc

E E

   => 32 = 0, 656m( màu đỏ )

+Vạch thứ có màu lam ứng mức lượng n= - > m = 2, có bước sóng xác định:

4 2

42

hc

E E

   => 42 = 0, 486m (màu lam )

+Vạch thứ có màu chàm ứng mức lượng n= -> m = 2, có bước sóng xác định:

5 2

52

hc

E E

   => 52 = 0, 434m(màu chàm )

+Vạch thứ có màu tím ứng mức lượng n= > m = 2, có bước sóng xác định:

6 2

62

hc

E E

Tuyensinh247.com b.Hoặc dùng công thức : 12 12

2 H R n          =>

2 1 ( ) H R n 

 (dãy Balmer ứng với

m =2)

+ Vạch thứ có bước sóng lớn màu đỏ ứng với mức lượng n =3 > m = 2, xác định:

2

32

1 1

2 H R          =>

7 32

2

1

6, 5611.10 0, 656

1 ( ) H m m R        = 

 (màu đỏ)

+ Vạch thứ có màu lam ứng mức lượng n = 4-> m = 2, có bước sóng xác định:

2

42

1 1

2 H R          =>

7 42

2

1

4,8600936.10 0, 486

1 ( ) H m m R        = 

 (màu lam )

+ Vạch thứ có màu chàm ứng mức lượng n = -> m = 2, có bước sóng xác định:

2

52

1 1

2 H R       

  =>

52

2

1

4,33936.10 0, 434

1 ( ) H m m R        = 

 (màuchàm )

+ Vạch thứ có màu tím ứng mức lượng n= > m = 2, có bước sóng xác định:

2

62

1 1

2 H R          =>

7 62

2

1

4,1007.10 0, 410

1 ( ) H m m R        = 

 (màu tím )

+ Cịn ứng với mức lượng cao nữa, ví dụ từ n  > m =2 bước sóng nằm vùng tử ngoại Và bước sóng ngắn dãy ứng với ngưyên tử dịch chuyển từ vô ( n=  ) mức 2:

2

2

1 1

2 H R        

  =>

7

2

1

3, 645068.10 0,3645

1 ( ) H m m R         

 0,365 m

Hay

2

hc

E E

 



  => 2 0, 365m

Vậy, Các xạ dãy Balmer có phần nằm vùng tử ngoại phần nằm vùng ánh sáng nhìn thấy Phần nhìn thấy có vạch là:

Đỏ: H ( = 0,656m); lam: H ( = 0,486m); chàm: H (  = 0,434m); tím: H (  = 0,410m)

Ví dụ bước sóng dãy Paschen ( Hồng ngoại)

Các xạ dãy Paschen thuộc vùng hồng ngoại thang sóng điện từ Ta biết: mẫu nguyên tử Bor thì:

2 13, ( ) n E E eV n n

Tuyensinh247.com

các xạ thuộc dãy Paschen ứng với trường hợp nguyên tử từ mức cao trở mức

+ Vạch có bước sóng lớn ứng với mức lượng n = > m =

theo Anh xtanh : 43

43

0,83

hc

E E  m

    

+ Vạch cuối có bước sóng ngắn ứng với mức lượng n = > m =

theo Anh xtanh : 3

3

0, 78

hc

E E  m

  



   

Vậy bước sóng thuộc dãy Paschen nằm khoảng 0,78m <  < 0,83m nên thuộc vùng hồng ngoại

3.Các dạng tập:

DẠNG 1: Tìm lượng photon, tần số hay bước sóng:

Hướng dẫn: Áp dụng cơng thức e hf hc l

= = Hay EcaoEthâphf để suy đại

lượng chưa biết

Ví dụ 1: Chiếu chùm sáng đơn sắc có bước sóng 0,72 m Tìm tần số

năng lượng photon?

HD Giải : Áp dụng công thức f=c/ e hf hc l

= =

Ví dụ 2: Êlectron ngun tử hiđrơ chuyển từ mức lượng thứ mức lượng thứ Tính lượng phơtơn phát tần số phơtơn Cho biết lượng nguyên tử hiđro mức lượng thứ n En = - ( )

6 , 13

2 eV

n

Hằng số Plăng h = 6,625.10-34

(J.s)

HD Giải : Tính E f phôtôn

Năng lượng phôtôn phát : 12,088( )

1

1 ,

13 2 2

1

3 E eV

E

E 

  

   

  



Tần số dao động phôtôn : f = 2,92.1015(Hz)

h E 



DẠNG 2: Tìm động cực đại electron xảy hiên tượng quang điện:

Hướng dẫn: Công thức:

2 ax

2 M

mv hc

hf A

e

l

= = = + với

2 ax đ

2 m

mv

E = từ suy Eđ

Lưu ý: 1eV=1,6.10-19

J

Ví dụ 1: Catốt tế bào quang điện làm vơnfram, biết cơng electron với vônfram 7,2.10-19J Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng

0,18 m

Tuyensinh247.com HD Giải: Công thức

2 ax

2 M

mv hc

hf A

e

l

= = = + với

2 ax đ

2 m

mv

E = Từ ta suy Eđmax

Mở rộng: tốn tương tự tìm Vmax ta tìm Eđmax

DẠNG 3:Tìm vận tốc cực đại electron đập vào catot.

Hướng dẫn: Vận dụng công thức: Eđ = A = |e|UAK lượng điện trường

cung cấp: / /

2 AK

mv

e U = Ed= Từ suy v

Ví dụ 1: Hiệu điện Anot catot ống Culitzơ 20kV Cho e=1,6.10

-19

C, h=6,625.10-34Js, c=3.108m/s Bỏ qua động ban đầu electron Tính vận tốc electron đập vào catot?

HD Giải: Vận dụng công thức Eđ=A=|e| UAK |e|UAK=Eđ=mv

/2 ta có v=8,4.107m/s

DẠNG 4: Tìm số electron bay khỏi anot, số photon đập vào anot

thời gian t Tìm hiệu suất quang điện.

Hướng dẫn:

- Tìm số electron bay khỏi catot số electron tạo dòng quang điện ta vận dụng cơng thức: I=q/t=ne|e|/t từ suy ne

- Tìm số photon đập vào anot: Ta tìm lượng chùm photon lấy lượng chùm photon chia cho lượng photon ta có số photon cần tìm Với tốn đề thường cho cơng suất xạ P nên ta có:

np=Ap/=P.t/hf

- Muốn tìm suất quang điện ta dùng công thức: H=ne/np

Ví dụ 1: : Chiếu chùm xạ vào tế bào quang điện có catot làm Na cường độ dòng quang điện bão hòa 3A Số electron bị bứt ra khỏi catot hai phút bao nhiêu?

HD Giải: Áp dụng công thức I=q/t=ne|e|/t ta suy ne=I.t/|e| Lưu ý đổi đơn

vị I ampe

Ví dụ 2: Chiếu vào catốt ánh sáng có bước sóng 0,546μm, dịng quang điện bảo hồ có giá trị 2mA Công suất xạ 1,515W Hiệu suất lượng tử ?

HD Giải : Áp dụng cơng thức : I=q/t=ne|e|/t ta tìm ne; cơng thức np=Ap/

=P.t/hf ta tìm np cơng thức H=ne/np để tìm H Lưu ý:H tính %

DẠNG 5: Tìm hiệu điện hãm để khơng electron bay anot (hay dịng quang điện triệt tiêu)

Hướng dẫn: - Hiện tượng electron không anot điện trường sinh cơng cản cản trở chúng

- Muốn thì: Cơng cản điện trường có giá trị bé động ban đầu cực đại electron quang điện Ta có: 02 ax

2 M h

mv

eU = suy ra: Uh=

| |

2

e mv

Tuyensinh247.com

- Lưu ý: Khi chọn kết Uh<0 Trong tốn trắc nghiệm khơng có giá

trị âm chọn giá trị độ lớn

Ví dụ 1: Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,45m vào catot tế bào quang

điện Cơng kim loại làm catot 2eV Tìm hiệu điện anot catot để dòng quang điện triệt tiêu?

HD Giải: Vận dụng Uh=

| |

2

e mv

ta phải tìm Eđ=-A Với Eđ= 02

2

mv Từ ta

tìm Uh=-0,76V

DẠNG 6: Xác định bước sóng ánh sáng (hay tần số) mà photon phát quá trình nguyên tử chuyển từ quỹ đạo có lượng cao quỹ đạo có mức năng lượng thấp

Hướng dẫn: - Khi chuyển từ mức lượng cao mức thấp nguyên tử phát photon có lượng:

nm n m

nm

hc

hf E E

e

l

= = = - (En>Em) (10) từ suy được: Bước sóng hay tần số

- Lưu ý: thường ta lên vẽ biểu đồ mức lượng để giải

Ví dụ 1: Nguyên tử Hydro bị kích thích chuyển lên quỹ đạo có lượng cao Sau chuyển từ quỹ đạo có lượng E3 E1 phát ánh sáng đơn sắc có tần số

f31=4200Hz Khi chuyển từ E3 E2 phát ánh sáng đơn sắc có tần số f32=

3200Hz Tìm tần số ánh sáng chuyển từ mức lượng E2 E1?

HD Giải : Vận dụng công thức nm n m nm

hc

hf E E

e

l

= = = - (Em>En) (10) ta có:

E3-E1=(E3-E2)+(E2-E1) hf31=hf32+hf21 f31=f32+f21 Suy ra:f21=f31-f32

Mở rộng: Nếu tìm bước sóng ta có:

21 32 31

1 1

 

   từ suy bước sóng

cần tìm

Ví dụ 2: Trong quang phổ hiđrơ, bước sóng λ (μm) vạch quang phổ sau: Vạch thứ dãy Lai-man λ21 =0,1216 μm; Vạch Hα dãy Ban-me λHα

= 0,6563μm.Vạch đầu dãy Pa-sen λ43 =1,8751μm

Tính bước sóng hai vạch quang phổ thứ hai, thứ ba dãy Lai-man vạch Hβ

HD Giải: Áp dụng công thức

hc E

Em n

mn

 



1 với m > n

Dãy Lai-man :

21 32 2 3 31

1 1

 

  

     

hc E E hc

E E hc

E E

suy λ31 = 0,1026

(μm)

32 43 42

1 1

 

Tuyensinh247.com

Ví dụ 3: Khi kích thích nguyên tử hiđro trạnh thái bản, bán kính quỹ đạo dừng êlectron tăng lên lần Tính bước sóng xạ mà nguyên tử hiđro phát ra, biết lượng trạng thái dừng nguyên tử hiđrô

En = ( )

6 , 13

2 eV

n

 với n = 1;2;… Cho : h = 6,625.10-34 (J.s) ; c = 3.108 (m/s)

HD Giải: Nguyên tử hiđro trạng thái kích thích, êlectron trạng thái dừng ứng với n2

= => n =

Sau electron trở lớp phát xạ có bước sóng λ31 ; λ32 ;

λ21 hình

 Dãy Lai-man

0,121( ) ) ( 103 , 21 21 31 31 m hc E E m hc E E              

 Dãy Ban-me

32 0,657( )

32 m hc E E       

4.Bài tập có lời giải hướng dẫn:

Bài 1 Bước sóng vạch quang phổ dãy Laiman 0 = 122 nm, hai vạch H H dãy Banme 1 = 656nm 2 = 486 nm

Hãy tính bước sóng vạch quang phổ thứ hai dãy Laiman vạch dãy Pasen

HD Giải:

31 

hc

= E3 - E1 = E3 - E2 + E2 - E1 =

1 

hc

+ 31 =

1    

 = 103 nm;

43 

hc

= E4 - E3 = E4 - E2 + E2 - E3 =

2  hc - 

hc 43

= 2    

 = 1875 nm Bài 2 Trong quang phổ vạch nguyên tử hiđrô, vạch ứng với bước sóng dài

nhất dãy Laiman 1 = 0,1216 m vạch ứng với chuyển electron từ quỹ đạo M quỹ đạo K có bước sóng 2 = 0,1026 m Hãy tính bước sóng dài 3 dãy Banme

HD Giải:

3 

hc

= EM - EL = EM - EK + EK - EL =

2  hc - 

hc 3

= 2    

 = 0,6566 m

0  hc L M K λ32

Tuyensinh247.com 10 Bài 3 Các mức lượng nguyên tử hiđrô trạng thái dừng cho

công thức: En = - 2

6 , 13

n eV với n số nguyên; n = ứng với mức K; n = 2, 3,

4, …ứng với mức kích thích L, M, N,…

a) Tính Jun lượng iơn hố ngun tử hiđrơ b) Tính mét bước sóng vạch đỏ H dãy Banme

HD Giải:

a) Để ion hóa nguyên tử hiđrơ ta phải cung cấp cho lượng để electron nhảy từ quỹ đạo K (n = 1) khỏi mối liên kết với hạt nhân (n = ) Do

E = E - E1 = - (- 19

1 10 , ,

13 

) = 21,76.10-19 J

b) Ta có:

32 

hc

= E3 – E2 = - 19

3 10 , ,

13 

- (- 2

19

2 10 , ,

13 

)  32 = 19

10 , , 13

36

 hc

= 0.658.10-6 m

Bài 4 Khi êlectron quỹ đạo dừng thứ n lượng ngun tử hiđrơ tính theo cơng thức En = -

6 , 13

n (eV) (n = 1, 2, 3,…) Tính bước sóng

bức xạ nguyên tử hiđrô phát êlectron nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = sang quỹ đạo dừng n =

HD Giải: E3 = -

3 , 13

eV = - 1,511 eV; E2 = -

2 , 13

eV = - 3,400 eV;

E3 - E2 =

32 

hc 32

=

2

3 E

E hc

 = 6,576.10

-7

m = 0,6576 m

Bài 5 Năng lượng trạng thái dừng nguyên tử hiđrô EK =

-13,60 eV; EL = -3,40 eV; EM = -1,51 eV; EN = -0,85 eV; EO = -0,54 eV Hãy

tìm bước sóng xạ tử ngoại nguyên tử hiđrô phát

HD Giải: LK =

K L E

E hc

 = 0,1218.10

-6

m; MK =

K M E

E hc

 = 0,1027.10

-6

m;

NK =

K N E

E hc

 = 0,0974.10

-6

m; OK =

K O E

E hc

 = 0,0951.10

-6

m

Bài 6 Biết bước sóng hai vạch dãy Laiman nguyên tử hiđrô

là L1 = 0,122 m L2 = 103,3 nm Biết mức lượng trạng thái kích thích thứ hai -1,51 eV Tìm bước sóng vạch H quang phổ nhìn thấy

Tuyensinh247.com 11 HD Giải:





hc

= EM - EL = EM - EK - (EL - EK) =

2

L

hc

 - L1

hc

  =L1L1 L2L2  

 = 0,6739

m

2

L

hc

 = EM – EK EK = - EM -

2

L

hc

 = - 13,54 eV; EL = EK +

1

L

hc

 = - 3,36 eV

Bài 7 Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,30 m vào chất thấy chất

phát ánh sáng có bước sóng 0,50 m Cho công suất chùm sáng phát quang 0,01 cơng suất chùm sáng kích thích Hãy tính tỉ số số phơtơn ánh sáng phát quang số phơtơn ánh sáng kích thích phát khoảng thời gian

HD Giải: n =

hc W hc W

W 



   ; n’ = hc

W hc W

W ' '

' ' '

' 



   ;  H = 

 



W W W

W n

n' ' ' 0,01 '



 = 0,017

= 1,7 %

Bài 8: Trong quang phổ hiđrô có bước sóng (tính m) vạch sau:

- Vạch thứ dãy Laiman: 21 0,121508

- Vạch H dãy Banme: 32 0,656279

- Ba vạch dãy Pasen: 43 1,8751, 531,2818, 631,0938

a Tính tần số xạ trên?

b Tính bước sóng hai vạch quang phổ thứ thứ dãy Laiman vạch H , H, H dãy banme

ĐS: a f21 2,469.1015Hz b 310,102523m

Bài 9: Cho chùm electron bắn phá nguyên tử hiđrô trạng thái để kích

thích chúng

a Xác định vận tốc nhỏ để cho làm xuất tất vạch quang phổ phát xạ hiđrô

b Muốn cho quang phổ hiđrơ xuất vạch lượng electron phải nằm khoảng nào?

ĐS: a v=2187000m/s. b 10,2eV W 12,09eV

Bài 10: Electron nguyên tử hiđrô trạng thái hấp thụ lượng 12,09eV

a Electron chuyển lên trạng thái kích thích ứng với mức lượng nào? b Ngun tử hiđrơ sau bị kích thích phát xạ xạ thuộc dãy nào?

Tuyensinh247.com 12 Bài 11: Biết bước sóng ứng với bốn vạch dãy Banme quang phổ Hiđrô

là:

Vạch đỏ (H ): 0,656m Vạch lam ( H): 0,486m

Vạch chàm (H ): 0,434m Vạch tím (H ): 0,410m

Hãy tính bước sóng ánh sáng ứng với ba vạch dãy Pasen nằm vùng hồng ngoại

ĐS: 1,875m; 1,282m; 1,093m

Bài 12: Trong quang phổ hiđrơ, bước sóng ( tính m) vạch

quang phổ sau: Vạch thứ dãy Laiman: 210,121268; Vạch H dãy Banme: 32 0,656279; Ba vạch dãy Pasen: 431,8751; 53

1,2818; 631,0938

a) Tính tần số dao động xạ

b) Tính bước sóng hai vạch quang phổ thứ hai thứ ba dãy Laiman vạch H; H ; H dãy Banme Cho c = 3.108 m/s

ĐS: a) f21

=2,46775.1015(Hz);f32=4,57123.10 15

(Hz);f43=1,5999.10 14

(Hz);f53=2,3405.10 14

(Hz); f63= 2,7427.10

14

(Hz);

b)310,10257(m);410,09725(m);42 0,48613(m);520,43405(m)

62 0,41017(m)

Bài 13: Ba vạch quang phổ dãy Laiman nguyên tử H có bước sóng là: 11216A0 ;

0 1026A

  ;1973A0 Hỏi nguyên tử H bị kích

thích cho êlectrơn chuyển động lên quỹ đạo N ngun tử phát vạch dãy Banme? Tính bước sóng vạch

ĐS: 324896A0 ;

0 42 6566, 4A

 

Bài 14: Biết bước sóng ứng với hai vạch dãy Laiman là:

21 0,122 m

   310,103m Mức lượng trạng thái kích thích thứ hai

E = -1,51 eV

a) Tìm bước sóng vạch H quang phổ nhìn thấy nguyên tử H b) Tìm mức lượng trạng thái

ĐS: a)32 0, 661m; b) E1 = -13,6 eV

Bài 15: Cho chùm êlectrôn bắn phá nguyên tử H trạng thái để kích thích chúng

Tuyensinh247.com 13

b) Muốn cho quang phổ H có vạch lượng êlectrơn phải nằm khoảng nào?

ĐS: a) 2,1.106 m/s; b) 10, 2eV E 12,1eV

Bài 16: Êlectrôn nguyên tử H trạng thái thu lượng 12,1 eV a) Êlectrôn chuyển đến mức lượng nào?

b) Nguyên tử H kích thích phát xạ có bước sóng bao nhiêu? Cho R = 1,097.10-7

m-1 ( số Ritbec)

ĐS: a) n = 3; b) 1025A0 ; 1215A0 ; 6560A0

Bài 17: Phơtơn có lượng 16,5 eV làm bật êlectron khỏi ngun tử hiđrơ trạng thái Tính vận tốc cực đại êlectron rời nguyên tử H Biết me =

9,1.10-31 kg, lượng iôn hố ngun tử Hiđrơ 13,6 eV

ĐS: v0 = 1,01.10 6

m/s

Bài 18: Người ta dùng thiết bị laze để đo khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng Chiếu tia laze dạng xung ánh sáng phía Mặt Trăng Người ta đo khoảng thời gian thời điểm phát thời điểm nhận xung phản xạ máy thu đặt Trái Đất 2,667 s Thời gian kéo dài xung t0 = 10

-7

s a) Tính khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng

b) Tính cơng suất chùm laze, biết lượng xung ánh sáng W0 =

10 kJ

ĐS: a) Ta có:S = c

t

= 4.108 m b) Ta có: P =

0

t W

= 1011 W

Bài 19: Trong nguyên tử hidro e nhảy từ quỹ đạo N L phát xạ λ1,

từ quỹ đạo O M phát λ2 Tìm tỷ số λ1/ λ2

HD Giải: Khi e nhảy từ N L tức quỹ đạo quỹ đạo 2,năng lượng :

4

1

hc

E E

   ( 1)

Khi e nhảy từ O M tức quỹ đạo quỹ đạo 3,năng lượng là: 5 3

2

hc

E E

  

(2)

Mà:En = -

6 , 13

n eV (3) Lấy (2) chia (1) (3) vào ta có : 6751=2562 =>

1

256 675



 

Bài 20: Năng lượng ion hóa nguyên tử Hyđrơ 13,6eV Bước sóng ngắn mà ngun tử :

A. 0,122µm B. 0,0911µm C. 0,0656µm D. 0,5672µm

HD Giải: 1

h c

E E

 



  = 13,6(2 ) ( 13,6(2 )) ( 13,62 ( ) 13,6

1

eV eV

eV eV

      

Tuyensinh247.com 14

=>

13,

h c e

  =9,11648.10-8m = 0,091165m Chọn B

Bài 21: Biết bước sóng với vạch dãy Laiman là: 210,122m

vạch cuối dãy banme 2 0,365m Tìm lượng ion hóa ngun

tử hidro

Giải: Với vạch dãy laiman ta có:

21

L K

hc

E E

   (1)

Với vạch cuối dãy banme ta có:

2

L

hc

E E

 



  (2)

Năng lượng ion hóa nguyên tử hidro: E = E - EK

Từ (1) (2) ta có

21

hc hc E

 

  Thay số đổi đơn vị ta có kết E =

13,6eV

5 Luyện tập trắc nghiệm:

Câu 1: Trong nguyên tử hyđrô, xét mức lượng từ K đến P có khả kích thích để êlêctrơn tăng bán kính quỹ đạo lên lần ?

A. B. C. D.

Câu : Trong nguyên tử hiđrô, êlectrôn từ quỹ đạo L chuyển quỹ đạo K có lượng EK = –13,6eV Bước sóng xạ phát =0,1218m Mức

năng lượng ứng với quỹ đạo L :

A. 3,2eV B. –3,4eV С. –4,1eV D. –5,6eV

Câu 3 : Chùm nguyên tử H trạng thái bản, bị kích thích phát sáng chúng phát tối đa vạch quang phổ Khi bị kích thích electron nguyên tử H chuyển sang quỹ đạo :

A. M B. L C. O D. N

Câu 4: Cho: 1eV = 1,6.10-19J ; h = 6,625.10-34Js ; c = 3.108m/s Khi êlectrôn (êlectron) nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo dừng có lượng Em = -

0,85eV sang quĩ đạo dừng có lượng E = - 13,60eV nguyên tử phát xạ điện từ có bước sóng

A 0,0974 μm B 0,4340 μm C 0,4860 μm D 0,6563 μm Câu : Trong ngun tử hiđrơ, bán kính Bo ro = 5,3.10

-11

m Bán kính quỹ đạo dừng N

A 47,7.10-11m B 84,8.10-11m C 21,2.10-11m D 132,5.10-11m HD: Quỹ đạo dừng N ứng với n = => r = n2r0 = 16.5,3.10

-11

Tuyensinh247.com 15 Câu 6: Cho bán kính quỹ đạo Bo thứ 0,53.10-10 m Bán kính quỹ đạo Bo thứ

năm là:

A. 2,65 10-10 m B 0,106 10-10 m C. 10,25 10-10 m D. 13,25 10-10 m

Câu : Biết số Plăng h = 6,625.10-34J.s độ lớn điện tích ngun tố 1,6.10-19C Khi ngun tử hiđrơ chuyển từ trạng thái dừng có lượng -1,514 eV sang trang thái dừng có lượng -3,407 eV nguyên tử phát xạ có tần số

A. 2,571.1013 Hz B. 4,572.1014Hz C. 3,879.1014Hz D. 6,542.1012Hz

Câu 8: Cho: 1eV = 1,6.10-19 J; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s Khi êlectrôn (êlectron) ngun tử hiđrơ chuyển từ quĩ đạo dừng có lượng -0,85 eV sang quĩ đạo dừng có lượng -13,60 eV nguyên tử phát xạ điện từ có bước sóng

A. 0,4340 m B. 0,4860 m C. 0,0974 m D. 0,6563 m

Câu 9.,Một ngun tử hiđrơ chuyển từ trạng thái dừng có lượng EM = -1,5eV

sang trạng thái lượng EL = -3,4ev Bước sóng xạ phát là:

A 0,434m B 0,486m C 0,564 D 0,654m*

Câu 10 Bước sóng dài dãy Banme 0,6560 μm Bước sóng dài

trong dãy Laiman 0,1220 μm Bước sóng dài thứ hai dãy Laiman A 0,0528 μm B 0,1029 μm* C 0,1112 μm D 0,1211 μm

Câu 11 Cho bước sóng vạch quang phổ nguyên tử Hyđro dãy Banme

là vạch đỏ H 0, 6563m, vạch lam H 0, 4860m, vạch chàm H 0, 4340m,

vạch tím H 0, 4102m Hãy tìm bước sóng vạch quang phổ

dãy Pasen vùng hồng ngoại:

A

43 53 63

1,8729 1, 093 1, 2813

m m

m

 

 

 

 

 



 



B

43 53 63

1,8729 1, 2813 1, 093

m m m

 

 

 

 

 



 



C

43 53 63

1, 7829 1,8213 1, 093

m m m

 

 

 

 

 



 



D

43 53 63

1,8729 1, 2813 1,903

m m m

 

 

 

 

 



 



Câu 12: Trong quang phổ vạch hiđrơ bước sóng dài dãy Laiman

bằng 1215A0

, bước sóng ngắn trongdãy Ban-me 3650A0 Tìm lượng ion hố nguyên tử hiđro electron quỹ đạo có lương thấp : ( cho h= 6,625.10-34Js ; c= 3.108m/s ; 1A0=10-10 m)

A 13,6(ev) B -13,6(ev) C 13,1(ev) D -13,1(ev)

Câu 13. Bước sóng dài dãy Banme 0,6560m Bước sóng dài dãy Laiman 0,1220m Bước sóng dài thứ hai dãy Laiman

A 0,0528m; B 0,1029m; C 0,1112m; D 0,1211m

Tuyensinh247.com 16

A 0,5875m; B 0,6566m; C 0,6873m; D 0,7260m

Câu 15.Bước sóng vạch quang phổ dãy Laiman o = 122nm, vạch H dãy Banme  = 656nm Bước sóng vạch quang phổ thứ

hai dãy Laiman

A 10,287nm B 102,87nm C 20,567nm D 205,67nm

Câu 16. Bước sóng hai vạch H H dãy Banme 1 = 656nm 2 =

486nm Bước sóng vạch quang phổ dãy Pasen

A 1,8754m B 0,18754m C 18,754m D 187,54m

Câu 17. Trong quang phổ vạch nguyên tử hiđrô, vạch ứng với bước sóng dài dãy Laiman 1 = 0,1216m vạch ứng với chuyển electron từ quỹ đạo M quỹ đạo K có bước sóng 2 = 0,1026m Hãy tính bước sóng dài 3 dãy Banme

A 6,566m B 65,66m C 0,6566m D 0,0656m

Câu 18 Trong quang phổ vạch hiđrô cho biết vạch màu đỏ màu tím có

bước sóng H = 0,6563m H = 0,4102m Bức sóng ngắn dãy Pasen :

A 1,0939m B 0,1094 m C 0,7654 m D 0,9734 m

Câu 19 .Biết mức lượng ứng với quĩ đạo dừng n nguyên tử hiđrô : En =

-13,6/n2 (eV); n = 1,2,3, Electron ngun tử hiđrơ trạng thái kích thích chuyển lên trạng thái có bán kính quĩ đạo tăng lên lần Khi chuyển dời mức ngun tử phát xạ có lượng lớn

A 13,6 eV B 12,1 eV C 10,2 eV D 4,5 eV

Câu 20. Mức lượng quỹ đạo dừng nguyên tử hiđrô từ E1 = - 13,6 eV; E2 = - 3,4 eV; E3 = - 1,5 eV; E4 = - 0,85 eV

Nguyên tử trạng thái có khả hấp thụ phơtơn có lượng để nhảy lên mức trên:

A 12,2 eV B 3,4 eV C 10,2 eV D 1,9 eV

Câu 21. Trong nguyên tử hiđrô mức lượng ứng với quỹ đạo dừng thứ n cho bởi: En = -

13,6 eV

n Năng lượng ứng với vạch phổ H là:

A 2,55 eV B 13,6 eV C 3,4 eV D 1,9 eV

Câu 22: Các mức lượng nguyên tử H trạng thái dừng xác định

bằng công thức En= - eV, với n số nguyên n= 1,2,3,4 ứng với mức

K,L,M,N Tính tần số xạ có bước sóng dài dãy Banme

A 2,315.1015 Hz B 2,613.1015 Hz C 2,463.1015 Hz D 2, 919.1015 Hz

2

Tuyensinh247.com 17 Câu 23. Cho h = 6,625.10-34J.s ; c = 3.108 m/s Mức lượng quỹ đạo

dừng ngun tử hiđrơ từ ngồi – 13,6 eV; - 3,4 eV; - 1,5 eV … với: En = 

13,6 eV

n ; n = 1, 2, …

Khi electron chuyển từ mức lượng ứng với n = n = phát xạ có tần số:

A 2,9.1014 Hz B 2,9.1015 Hz C 2,9.1016 Hz D 2,9.1017 Hz

Câu 24 Năng lượng quỹ đạo dừng thứ n nguyên tử hiđro tính

hệ thức: En 13, 62 eV

n



 (n số ngun) Tính bước sóng giới hạn dãy quang phổ Banme (do electron chuyển từ quỹ đạo có mức cao mức n = 2)

A 30, 657 m; '0,365m B

12 12

3 1, 05.10 m; ' 0,584.10 m

   

C 3 6,57 m; '3, 65m D

7

3 1, 26.10 m; ' 0, 657.10 m

     

Câu 25: Cho biết lượng cần thiết tối thiểu để bứt điện tử khỏi nguyên tử Hyđrô từ trạng thái 13,6 eV Tính bước sóng ngắn vạch quang phổ dãy Pasen Biết chuyển từ quỹ đạo M quỹ đạo K, nguyên tử Hyđrô phát phơtơn có bước sóng 0,1026m

A Không xác định B min = 0,8321 m C min = 0,1321 m D min = 0,4832 m

Câu 26 Bước sóng dài dãy Banme 0,6560m Bước sóng dài

trong dãy Laiman 0,1220m Bước sóng dài thứ hai dãy Laiman

A 0,0528m B 0,1029m C 0,1112m D 0,1211m

Câu 27 Bước sóng vạch quang phổ thứ dãy Laiman 1220 nm, bước sóng vạch quang phổ thứ thứ hai dãy Banme 0,656m 0,4860m Bước sóng vạch thứ ba dãy Laiman

A 0,0224m B 0,4324m C 0,0975m D 0,3672m

Câu 28: Khi chuyển từ quỹ đạo M quỹ đạo L, nguyên tử Hyđrơ phát phơtơn có bước sóng 0,6563 m Khi chuyển từ quỹ đạo N quỹ đạo L, ngun tử Hyđrơ phát phơtơn có bước sóng 0,4861 m Khi chuyển từ quỹ đạo N quỹ đạo M, nguyên tử Hyđrô phát phôtôn có bước sóng

A 1,1424 m B 0,1702m C 1,8744m D 0,2793 m

Tuyensinh247.com 18 Câu 29: nguyên tử có mức lượng mức đây? Chọn kết

đúng kết sau:

A E = -2,42.10-20J B E = -2,42.10-19J C E = -2,40.10-19J D E = 2,42.10-19J

Câu 30: ngun tử hiđrơ phát xạ có bước sóng chân khơng bước sóng đây? Chọn kết kết sau:

A = 102,7 B = 102,7 pm C = 102,7 nm D = 102,7 m

Câu 31: Cho vạch có bước sóng dài dãy quang phổ nguyên tử

Hiđrô : 1L ( Laiman ) ; 1B (Banme) ; 1P ( Pasen ) Cơng thức tính bước sóng

3L là: A

L B P L

1 1

     

 B 3L 1B 1P 1L

1 1

     



C.

L B P L

1 1

     

 D 3L 1L 1B 1P

1 1

     



Câu 32: Cho biết bước sóng dài dãy Laiman , Banme pasen quang phổ phát xạ nguyên tử hyđrơ 1 ,2,3 Có thể tìm bước sóng xạ khác

A/ B/3 C/ D/5

Câu 33. Một electron có động 12,4 eV đến va chạm với nguyên tử hiđrô đứng yên, trạng thái Sau va chạm nguyên tử hiđrô đứng yên chuyển lên mức kích thích Động electron cịn lại là:

A 10,2 eV B 2,2 eV C 1,2 eV D Một giá trị khác

Câu 34. Theo thuyết Bo ,bán kính quỹ đạo thứ electron nguyên tử hidro r0= 5,3.10

11m, cho số điện k= 9.109

2

Nm

C Hãy xác định vận tốc góc

của electron chuyển động trịn quanh hạt nhân quỹ đạo

A 6,8.1016rad/s B 2,4.1016rad/s C 4,6.1016rad/s D 4,1.1016rad/s

Câu 35: nguyên tử hiđrô gồm hạt nhân êlectrơn quay xung quanh Lực tương tác êlectrôn hạt nhân lực tương tác điện (lực Culơng) Vận tốc êlectrơn chuyển động quỹ đạo có bán kính r0 = 5,3.10

-11m (quỹ

đạo K) số vòng quay êlectrơn đơn vị thời gian nhận giá trị sau đây?

Cho: Hằng số điện k = 9.109

; e = 1,6.10-19C; me = 9,1.10 -31

kg; h = 6,625.10

-34

Js

 m   

2

Tuyensinh247.com 19

A V = 2,2.106 m/s; f = 6,6.1015 vòng/giây

B V = 2,2.104 m/s; f = 6,6.1018 vòng/giây

C V = 2,2.106 km/s; f = 6,6.1015 vòng/giây D Các giá trị khác

Câu 36: Khi electron quĩ đạo dừng thứ n lượng nguyên tử Hydro tính theo cơng thức 132,6

n

En  eV (n = 1, 2, 3, ) Khi electron nguyên

tử Hydro chuyển từ quĩ đạo dừng thứ n = sang quĩ đạo dừng n = nguyên tử Hydro phát photon ứng với xạ có bước sóng bằng:

A 0,4350 m B 0,4861 m C 0,6576 m D 0,4102 m

Câu 37: Bước sóng ứng với bốn vạch quang phổ Hyđro vạch tím: 0,4102m; vạch chàm: 0,4340m; vạch lam: 0,4861m; vạch đỏ: 0,6563m Bốn vạch ứng

với chuyển êlectron nguyên tử Hyđro từ quỹ đạo M, N, O P quỹ đạo L Hỏi vạch lam ứng với chuyển ?

A Sự chuyển ML B Sự chuyển NL C Sự chuyển OL D Sự chuyển PL

Câu 38: Tần số lớn bước sóng nhỏ dãy Laiman là:

A

max

E h

f ;

hc E

   B

max

0

E h

f ;

h E

  

C

max

E hc

f ;

h E

   D max

0

E hc

f ;

hc E

   Câu 39: Tần số lớn bước sóng nhỏ dãy Banme là:

A

max

E 4h

f ;

4hc E

   B max

0

E 4hc

f ;

4h E

  

C

max

0

E 4h

f ;

4h E

   D max

0

E 4hc

f ;

4hc E

   Câu 40. Tần số lớn bước sóng nhỏ dãy Pasen là:

A

max

E 9hc

f ;

9h E

   B max

0

E 9h

f ;

9hc E

  

C

max

E 9hc

f ;

9hc E

   D

max

0

E 9h

f ;

9h E

c lượng c lượng a thang sóng điện từ, bước sóng banme Balmer Paschen mẫu nguyên tử Bor