sự chuyển mức năng lượng ứng với các vạch quang phổ đó b. Tính bước sóng của ba vạch bức xạ đơn sắc nói trên[r]
(1)
-Mẫu nguyên tử BO(Quang phổ hydro)
L thuyết:
I Tiên đề trạng thái dừng:
Nguyên tử tồn trạng thái dừng có lượng xác định,
gọi trạng thái dừng Trong trạng thái dừng nguyên tử không xạ
Chú : Năng lượng nguyên tử trạng thái dừng bao gồm động
các êlêctron chúng hạt nhân Để tính tốn
lượng electron Bo sử dụng mô h.nh hành tinh nguyên tử
II Tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử:
Trạng thái dừng có lượng thấp th bền vững Trạngt hái dừng
có lượng cao th bền vững Do nguyên tử trạng
thái có lượng lớn có xu hướng chuyển sang trạng thái
dừng có mức lượng nhỏ
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có lượng Em
sang trạng thái
dừng có lượng En ( Với Em>En) th nguyên tử phát
phơtơn có
năng lượng hiệu Em-En, tức hfmn Em En Với fmn tần
số ánh sáng bước sóng ứng với phơtơn
Ngược lại, nguyên tử đạng trạng thái dừng có lượng thấp En mà
hấp thụ phơtơn có lượng hiệu Em
-En, th
chuyển lên trạng thái dừng có lượng Em lớn
(2)hfmn fmn
En
- Trong trạng thái dừng electron chuyển động quỹ đạo có bán
kính xác định: rn=n2.r0 với r0=5,3.10-11m
- Năng lượng trạng thái dừng: En=
13,6( )
n
eV , n=1, 2, 3…
III Giải thích tạo thành Quang phổ vạch
a) Người ta thấy vạch quang phổ phát xạ H xếp thành
những d.y xác định tách rời
- Trong vùng tử ngoại có d.y gọi d.y Laiman
- Thứ hai d.y gọi Banme D.y có phần nằm vùng tử
ngoại phần nằm vùng ánh sáng nh.n thấy, phần có vạch
là đỏ(H;0,6563m),lam (H;0,4816m ),chàm(H;0,434m ),
tím (H;0,4102m )
Trong vùng hồng ngoại coá d.y gọi Pasen: b) Sơ đồ chuyển hoá mức lượng: P
ON ML K
Laiman Banme Pasen
-D.y Liman tạo thành electron chuyển từ mức lượng bên
mức lượng K
- D.y Banme tạo thành electron chuyển từ mức lượng bên
mức lượng L
H: M L ; H: N L ;H:O L H: P L
- D.y Pasen tạo thành electron chuyển từ mức lượng bên
mức lượng M
(3)a) f21>f32>f43>…………
b)21 32 43 c) f21<f31<f41<…………
d) 32 42 52
-Dạng T.m lại công thức tính bước sóng của vạch
quang phổ l thuyết
Câu Công thức thực nghiệm xác định bước sóng vạch quang phổ
nguyên tử Hidrô cho công thức:
) 2 1 (
n n
R
Với n2>n1T.m l ại l thuyết tính
Biết: En=
13,6
n
eV
Câu Dựa vào công thức: )
2 1 (
n n
R
với R=1,09737.107 (1/m)
H.y t.m bước sóng vạch H,H,H,Hvà vạch tiếp theo( tức vạch
thứ 5) d.y Banme Từ đó, xác định vạch nói nằm vùng
(4)Dạng Tính bước sóng, tần số, mức lượng và
mối quan hệ bước sóng vạch quang
phổ
Câu Một nguyên tử từ trạng thái dừng có mức lượng EM=-1,5eV
sang trạng thái có lượng EL=-3,4V T.m bước sóng
bức xạ phát
Câu Năng lượng trạng thái dừng nguyên tử Hidrô
EK=-13,6eV; EL=-3,4eV; EM=-1,51eV; EN=-0,85eV; EO
=-0,54eV H.y t.m
bước sóng xạ tử ngoại nguyên tử hidrô phát
Câu Vạch thứ d.y Lyman có bước sóng 31
0,103m
1 Vạch thứ d.y Lyman có bước sóng 21
0,122m chứng tỏ
trong d.y Banme có vạch quang phổ có bước sóng có quan hệ với hai
bước sóng T.m bước sóng
2 Vạch thứ ba d.y Lyman có bước sóng 41 0,097m chứng tỏ
trong d.y Parsen có vạch quang phổ có bước sóng có quan hệ với
bước sóng 31 41 đ cho Tính bước sóng
Câu Cho biết bước sóng ứng với vạch quang phổ nguyên tử Hidrô
trong d.y Pasen vùng hồng ngoại 1 1,875m 2 1,282m, 3 1,093m
và vạch đỏ (H) d.y Banme 0,656m
a H.y tính bước sóng ,,ứng với vạch lam (H), chàm (H),
tím (H)
(5)-b Vẽ sơ đồ biểu diễn mức lượng chuyển mức lượng
của electron tương ứng với vạch quang phổ
Câu Êlectron nguyên tử hidrô chuyển từ quỹ đạo L ứng với mức
năng lượng E2=-3,4eV quỹ đạo K ứng với mức lượng
E1=-13,6eV
a Tính bước sóng của xạ phát
b Chiếu xạ có bước sóng nói vào catốt tế bào quang
điện làm kim loại có cơng A=2eV Tính động ban đầu cực
đại electron hiệu điện h.m d.ng quang điện Uh
Câu Trong quang phổ hidrơ bước sóng của vạch quang phổ
như sau:
21 0,121568m , 32 0,656279m , 43 1,8751m a t.m tần số ứng với xạ
b Tính tần số vạch quang phổ thứ 2, thứ d.y Lyman Câu Biết bước sóng ứng với hai vạch đầu tiện d.y Lyman quang
phổ hidrô L1 0,122m và L2 103nm biết mức lượng trạng
thái kích thích thứ hai quang phổ hidrơ –1,51eV t.m bước sóng vạch Htrong quang phổ nh.n thấy
được
2 T.m mức lượng trạng thái trạng thái kích thích thứ
nhất( theo đơn vị eV)
Câu Bước sóng vạch quang phổ đầu tiện d.y Laiman 0
=122nm, vạch Hvà Htrong d.y Banme 1
656nm ,
2 486nm H.y tính:
Bước sóng vạch quang phổ thứ hai d.y Lâimn vạch
trong d.y Pasen
(6)phổ Hidro 0,122m 0
Bước sóng ba vạch quang phổ H,H,Hlần lượt 1 0,656m,2 0,486m,3 0,434m
a Tính tần số bốn xạ nói
b Tính bước sóng hai vạch d.y Laiman hai vạch đầu
trong d.y Pasen
Câu 10 Trong quang phổ Hiđrơ, biết bước sóng vạch
d.y Laiman 21 0,1216m, d.y Banmê 32 0,6563m và d.y Pasen
43 1,8751m H.y xác định bước sóng vạch quang phổ thứ 2, thứ
trong d.y Laiman vạch thứ d.y Banme
-Câu 11 Biết bước sóng ứng với vạch d.y Banme Hiđro
0,656m,0,486m,0,434m Có thể xác định bước sóng
nào khác vạch quang phổ c.n lại
Câu 12 Trong quang phổ H bước sóng vạch quang phổ sau:
-Vạch thứ d.y Banme: 21 0,121568m -Vạch Hcủa d.y Banme: 32 0,656279m
-Ba vạch d.y Pasen:
43 1,8751m;53 1,2818m;63 1,0938m a Tính tần số dao động xạ
b Tính bước sóng hai vạch quang phổ thứ hai thứ ba d.y Laiman
và vạch H;H;Hcủa d.y Banme
Dạng Bước sóng dài ngắn trong các
d.y
L thuyết:
Ta có electron chuyển từ mức lượng m mức lượng n cho
trước ta có:
(7)1
13,6 (
n m
hc eV
Bước sóng dài ứng với: m=n+1 Bước sóng ngắn ứng với: m=
………
_Câu Áp dụng công thức tính bước sóng vạch quang phổ Hidrơ:
) 2 (
n m
R
Với R=1,1.107m/s
H.y tính bước sóng dài ngắn d.y Lyman, Banme
Parsen
Câu Cho ba vạch có bước sóng dài ba d.y quang phổ Hdro
1L 0,1216m(Lyman), 1B 0,6563m (Banme) 1P 1,8751m (Parsen)
1 Có thể t.m bước sóng vạch khác, vạch thuộc
miền thang sóng điện từ
2 Cho biết lượng cần thiết tối thiểu để bứt điện tử khỏi ngun tử
Hdrơ 13,6eV tính bước sóng ngắn vạch quang phổ d.y
Parsen
Câu Ba vạch có bước sóng dài d.y Laiman nguyên tử
Hidro 1 0,122m;2 0,1028m;3 0,0975m Hỏi nguyên tử Hidro
bị kích thích cho electron chuyển lên quỹ đạo N th nguyên tử
phát xạ ứng với vạch d.y Banme? Tính lượng
(8)-Phơtơn ứng với xạ Cho số Plăng h=6,625.10-34Js; Vận tốc
ánh sáng chân không c=3.108m/s
Dạng Năng lượng Iơng hố
L thuyết:
Năng lượng Iơn hố ngun tử H2 lượng phải
cung cấp để
electron chuyển từ mức luợng E1 đến mức lượng
E0
W EE1 0 E1 13,6(eV)
Câu 1 Năng lượng Iơn hố ngun tử Hidrro g.? Tính lượng
Iơn hố ngun tử Hidrơ
2 Năng lượng Iơn hố ngun tử Hêli g.? (Hêli có lượng Iơn
hố)
Năng lượng Iơn hố thứ Hêli 23,6eV
Một nguyên tử Hêli trạng thái kích thích có lượng – 21,4eV Khi
chuyển xuống trạng thái phát xạ có bước sóng bao
nhiêu, vạch tương ứng thuộc miền g quang phổ?
Câu Bước sóng dài d.y Lyman 0,1215m , bước sóng ngắn
nhất d.y Banme 0,365m Biết: h=6,625.10-34Js; e=1,6.10-19C
1 Với số liệu h.y t.m lượng cần thiết để bứt electron khỏi
nguyên tử electron quỹ đạo K
2 Biết lượng electron nguyên tử Hidrơ có biểu thức:
n2
Rh En
Với: R số, n số nguyên 1, 2, 3…
N=1 ứng với quỹ đạo K, n=2 ứng với quỹ đạo L,… T.m R
(9)định công thức: 13,6
n eV
En với n số nguyên; n=1 ứng với mức
bản K; n =2, 3, ứng với mức kích thích L, M, N a Tính Jun lượng Iơn hố ngun tử hidrơ b Tính mét bước sóng vạch đỏ Htrong d.y Banme Câu Vạch d.y Lyman vạch cuối d.y Banme
trong quang phổ hidrơ có bước sóng 1 0,365m
2 0,1215m Dựa vào h.y tính lượng Iơn hố ngun tử hidrơ
Câu Giá trị lượng trạng thái dừng nguyên tử H cho
công thức:
-En=- n2
Rh
- h: số Plăng -R: Một số -n: Số tự nhiện
Cho biết lượng iơn hóa nguyên tử H 13,5eV H.y xác định
những vạch quang phổ H xuất bắn phá nguyên tử H trạng thái
có chùm electron có động 12,5eV
Câu Vạch d.y Laiman vạch cuối d.y Banme
trong quang phổ H có bước sóng 1 0,1218m và 2 0,3653m Tính
năng lượng iơn hố H trạng thái (theo đon vị eV)
Dạng Năng lượng kích thích ngun tử hidrơ
L thuyết:
(10)động electron bắn vào hạt nhân
- Đối với phôtôn: Nguyên tử hidrô hấp thụ phơtơn có lượng
đúng hiệu mức lượng:
hf Em En
- Đối với động electroon: Khi cung cấp cho electron lượng W
th electron chuyển từ quỹ đạo n lên quỹ đạo m ta có: EmW+En < Em+1
Câu Vạch d.y Pasen có bước sóng 1 1875nm và 2 1281nm ứng
với chuyển mức lượng
Câu Khi electron nguyên tử H chuyển từ quỹ đạo thứ n quỹ đạo
thứ m=2 th phát xạ có bước sóng 0,487m H.y t.m bán kính quỹ
đạo thứ n
Câu Muốn thu vạch vạch quang phổ th lượng kích
thích ngun tử Hidrơ tính bước sóng vạch quang phổ
ấy
Câu Có vạch quang phổ xuất kích thích nguyên tử
Hodrơ trạng thái electron có lượng W=12,5eV
Câu Ba vạch quang phổ d.y Lyman ngun tử Hidrơ có
bước sóng 1 1216A0 , 2 1026A0 3 973A0 hỏi
nguyên tử hidrơ bị kích thích cho electron lên quỹ đạo N th nguyên tử
có thể phát vạch d.y Banme? Tính bước sóng
vạch
Câu Êlectron nguyên tử Hidro trạng thái thu lượng
12,1eV
(11)
b Nguyên tử H kích thích phát xạ có
bước sóng
Câu Chiếu chùm xạ đơn sắc có tần số f=2,924.1015Hz vào
khối khí hidrơ nhiệt độ áp suất thích hợp, quang phổ phát
xạ hidrơ có ba vạch ứng với tần số f1, f2, f3 biết
f1=f;
f2=2,4669.1015Hz f3<f2
a Giải thích h.nh thành vạch quang phổ nêu trên, vẽ sơ đồ biễu diện
sự chuyển mức lượng ứng với vạch quang phổ b Tính bước sóng ba vạch xạ đơn sắc nói Nói r xạ
này thuộc d.y quang phổ hidrơ, mắt người nh.n thấy
vạch?
Câu Xác định độ biến thiên lượng electron ngun tử
hidrơ chuyển từ mức lượng M(n=3) mức lượng K(n=1)
và bước sóng xạ phát
2 Xác định bước sóng cực đại cực tiểu vạch d.y Pasen
3 Một phơtơn có lượng 16eV làm bật electron khỏi nguyên tử hidrô
ở trạng thái tính vận tốc electron bật khỏi nguyên tử
Câu Các mức lượng nguyên tử hidrô xác định công
thức:
n E
En với E0=13,6eV, n số nguyên 1, 2, 3,…( ứng với
mức
năng lượng K, L, M, N…)
(12)có lượng thích hợp, bán kính quỹ đạo lectroon tăng lên lần t.m
các bước sóng xạ mà nguyên tử phát
2 Khi chiếu vào nguyên tử hidrô trạng thái xạ mà
phôtôn có luợng 6eV, 12,75eV 18eV Trong trường hợp đó,
ngun tử hidrơ có hấp thụ phôtôn không? Và th nguyên tử chuyển
lên trạng thái nào?
3 Nguyên tử H trạng thái va chạm với electron có lượng
10,6eV Trong tr.nh tương tác, giả sử nguyên tử đứng yên chuyển lên
trạng thái kích thích H.y t.m động electron sau va chạm
Câu 10 Năng lượng electron ngun tử hidrơ có biểu thức En=
2 13,6
n
eV , với n=1, 2,
a T.m độ biến thiên lượng electron chuyển từ trạng thái
(mức) ứng với n=3 trạng thái ứng với n=1, tính bước sóng xạ
phát
-b Một phơtơn có lượng 16eV làm bật êlectron khỏi nguyên tử hidrô
ở trạng thái (n=1) T.m vận tốc electron bật Câu 11 Cho chùm electron bắn phá nguyên tử H trạng thái
để kích thích chúng
a Xác định vận tốc cực tiểu electron cho làm xuất tất
cả vạch quang phổ phát xạ H
(13)nằm khoảng nào?
Câu 12 Biết mức lượng nguyên tử Na là: E1=-5,14eV(trạng thái bản); E2=-3.03eV; E3=-1,93eV; E4
=-1,51eV; E5
=-1,38eV; E6=-0,86eV
1 Nguyên tử natri chuyển từ trạng thái kích thích trạng thái
phát phơtơn có 589nm H.y thay đổi
lượng tương ứng
với mức lượng liên quan
2 Nguyên tử Na hấp thụ phơtơn có lượng 3eV khơng? V
sao?
3 Nguyên tử Na trạng thái va chạm với electron có lượng
3eV Trong tr.nh tương tác nguyên tử thực tế đứng yên, chuyển từ
trạng thái lên trạng thái kích thích T.m động
electron sau va chạm
Dạng T.m vận tốc, số v.ng quay bán kính quỹ đạo
dừng, lượng nguyên tử hidrô
Câu Trong nguyên tử H, bán kính quỹ đạo dừng tính theo công thức
rn=n2r0 với r0=5,3.10-11m, n số nguyên dương 1, 2, …
H.y tính bán
kính quỹ đạo thứ vận tốc electron quỹ đạo Câu Trong nguyên tử H bán kính quỹ đạo dừng lượng
electron quỹ đạo có biểu thức:
rn n .ro 2 ; n2
Eo En
Trong ro=5,3.10-11m; Eo=13,6(eV), n số nguyên
dương
(14)các quỹ đạo
2 Biễu diễn chuyển dời sau sơ đồ mức lượng
nguyên tử H:
a Từ trạng thái đầu tiên(n=1) đến trạng thái kích thích thứ hai (n=2)
b Từ trạng thái thứ n=4 đến trạng thai n=2
c Chuyển dời với iơn hố nguyên tử H trạng thái
3 Tính bước sóng phơtơn(phát xạ hấp thụ) tương ứng với
chuyển- dời
10
-Câu Điện tử nguyên tử H chuyển động quỹ đạo tr.n lực
tương tác hạt nhân điện tử (Culông)
a Biết vận tốc electron quỹ đạo thứ hai (L) 2.106m/s
T.m vận tốc
của electron quỹ đạo thứ 4(N)
b Cho bước sóng vạch đỏ, lam, chàm quang phổ H là:
0,6563m;0,4861m;0,434m
T.m bước sóng hai vạch d.y Pasen
Câu Nguyên tử hidro gồm hạt nhân quay xung quanh lực tương
tác hạt nhân electron lực culơng
T.m vận tốc electron chuyển động quỹ đạo có bán kính
r0=5,3.10-11m(quỹ đạo K) Tù t.m số vàng quay
electron đơn vị thời gian
Biết: K=9.109Nm2/C2; me=9,1.10-31kg, e=1,6.10-19C
Câu Biết bán kính quỹ đạo dừng thứ n nghiệm đúng:
mV
2r n h
CMR: r=n2r0 Tính r0
Biết: K=9.109Nm2/C2; me=9,1.10-31kg, e=1,6.10-19C,
h=6,625.10-34Js
(15)=-r K e
2
(r bán kính nguyên tử)
Chứng minh lượng nguyên tử Hidrô trạng thái dừng thứ n
là: 13,6
n eV En
Biết: K=9.109Nm2/C2; me=9,1.10-31kg, e=1,6.10-19C,
h=6,625.10-34Js
Câu Trong ngun tử Hidrơ bán kính quỹ đạo dừng lượng
êlectron quỹ đạo dừng có biểu thức:
rn n ro 2 ; n2
Eo En
Trong ro=5,3.10-11m, Eo=13,6(eV)
a Xác định bán kính quỹ đạo thứ 2, t.m vận tốc êlêctron quỹ đạo
đó
b T.m bước sóng giới hạn d.y Banme, biết vạch phổ d.y
Banme ứng với di chuyển từ trạng thái n>2 trạng thái n=2
c Biết bước sóng vạch đầu tiện d.y Banme
0,65m;0,486m;0,434m;0,41m, h.y tính bước sóng
ứng với vạch d.y Pasen thông qua bước sóng
Câu Nguyên tử hidro gồm hạt nhân electron quay xung quanh
hạt nhân Lực tương tác hạt nhân electron lực culơng
11
-a Tính vận tốc êlectron electron chuyển động quỹ đạo có
bán kính ro=5,3.10-11m (Quỹ đạo K) Từ t.m số v.ng quay
(16)trong đơn vị thời gian
b Cho biết lượng electron ngun tử hidrơ có biểu thức:
En=- n2
Rh
- h: số Plăng - R: Một số - n số tự nhiên
Cho biết bước sóng dài d.y Laiman 1215A0;
bước sóng
ngắn d.y Banme 3650A0
- Tính lượng cần thiết để bứt êlectron khỏi nguyên tử H