TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN QUANG - NGUN TỬ HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - HẠT NHÂN CBGD: Trần Thiện Thanh Email: thanhvl05@gmail.com ĐT: 09 08 57 58 51 Tài liệu: https://sites.google.com/a/hcmus.edu.vn/tranthienthanh/ home/tai-lieu-hoc-tap/nguyen-tu -hat-nhan MỤC TIÊU - Khảo sát tính chất quy luật vận động hạt phạm vi kích thước phân tử, nguyên tử ( ≤ 10-8 cm) - Khảo sát phổ đặc tính nguyên tử - Quy luật biễu diễn bảng tuần hồn hóa học - Ứng dụng hạt nhân đời sống lượng Màng lọc nước biến tính ghép gắn bạc nano HIỆU ỨNG KHÁNG KHUẨN, NẤM CỦA BẠC NANO 100 % inhibition 80 60 40 ED50 = 27,16ppm 20 0 20 40 60 80 100 120 Agnano conc., ppm Nấm hồng-cao su (C.salmonicolor) NANOCOMPOSIT a b c Chế tạo AgNPs/SiO2 PE AgNPs/SiO2/PE Masterbatch Gắn ghép Ag nano CHIẾU XẠ TẠO MÀU ĐÁ QUÍ Beryl [Co-60 > 2.000 kGy] Tourmaline [Co-60] Swiss Blue [neutron, EB & heat] Quartz [Co-60] Topaz [Co-60] Diamond [neutron & heat] London Blue [neutron & heat] Sky Blue [EB & heat] Super Blue [neutron, EB & heat] TÀI LIỆU HỌC TẬP Giáo trình lượng tử nguyên tử - hạt nhân, Trường ĐH KHTN, Tài liệu lưu hành nội Bài tập Quang học – Lượng tử nguyên tử - hạt nhân, Trường ĐH KHTN, Tài liệu lưu hành nội Vật lý đại cương 3, Lương Duyên Bình, Nguyễn Hữu Hồ, Lê Văn Nghĩa Nội dung môn học • Chương 4: Lý thuyết cổ điển nguyên tử – – – – – – • Các mẫu nguyên tử Nguyên tử hydro Mức lượng Quang phổ nguyên tử Công thức Balmer-Rydberg Bài tập chương 4: 1, 2, 3, 4, 8, 10, 11, 14 Chương 5: Lý thuyết lượng tử nguyên tử hydro – – – – – – – – – – Phương trình Schrodinger Lời giải pp tách biến Hàm sóng tồn phần Các kết luận Kim loại kiềm Momen động lượng momen từ Hiệu ứng Zeeman Spin electron Bảng phân loại tuần hoàn Bài tập chương 5: 2, 3, 5, 6, 7, 11, 12, 13, 16, 17, 20, 21, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 40 10 Nội dung mơn học (tt) • Chương 6: Vật lý hạt nhân – – – – – – – • Cấu trúc hạt nhân Năng lượng liên kết Các mẫu hạt nhân (ĐỌC THÊM) Phân rã phóng xạ Cân phóng xạ Qúa trình phân rã phóng xạ Bài tập chương 6: 1, 3, 4, 5, 6, 13, 14, 15, 18, 19, 25, 26, 27 Chương 7: Phản ứng hạt nhân – – – – Các loại phản ứng Các định luật bảo toàn Phản ứng phân hạch nhiệt hạch Bài tập chương 7: 1, 2, 3, 13, 17, 18, 19, 20 11 12 Chương Lý thuyết cổ điển nguyên tử 13 14 • Nguyên tử - Năm 440 BC, Leucippus phát biểu khái niệm nguyên tử - Democritus (460-371 BC) phát triển Democritus tiên đoán tính đa dạng vật chất thay đổi vũ trụ mối liên hệ khác thành phần 15 • Mẫu nguyên tử Thomson - Joseph John Thomson (1856-1940) thực thí nghiệm dẫn đến việc khám phá hạt nguyên tử đầu tiên, hạt electron - năm 1904, Thomson phát triển mẫu nguyên tử để giải thích điện tích âm (electron) điện tích dương phân bố nguyên tử Ưu điểm: – Sự trung hịa điện tích ngun tử – Nguồn gốc electron Nguồn gốc tính chất hóa học nguyên tố Nhược điểm: – Các vạch phổ nguyên tử – Phóng xạ – Tán xạ ngược hạt mang điện nguyên tử 16 • Mẫu hành tinh nguyên tử (Ernest Rutherford ) - Năm 1911, Ernest Rutherford (1871-1937), thực nghiệm mở chất bí ẩn cấu trúc nguyên tử Nhược điểm: – Làm mà electron giữ bên hạt nhân lực hút tĩnh điện? – Năng lượng photon phát từ electron chuyển động thay đổi tần số suốt trình giảm tốc tạo phổ xạ liên tục; – Chưa giải thích điện tích dương hạt nhân liên kết chặt với bất chấp lực đẫy tĩnh điện proton? 17 • Mẫu lượng tử nguyên tử (Mẫu nguyên tử Bohr) Năm 1913, Niels Bohr (1885-1962) phát triển mẫu nguyên tử nhằm giải thích câu hỏi chưa giải đáp mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford Quỹ đạo cao, En Quỹ đạo thấp, Em h Hấp thụ photon h Phát xạ photon Hình 4.8: Sơ đồ mơ tả bước nhảy lượng tử electron mẫu lượng tử nguyên tử Niels Bohr 18 • NGUYÊN TỬ HYDRO – Giá trị lượng tử hóa bán kính quỹ đạo electron Trong đó, bán kính ứng với quỹ đạo thấp (n = 1) gọi bán kính Bohr, a0 a0 2 ke m 0, 0529 nm h 1, 055 1034 J s (đọc h gạch) 2 Trong - Năng lượng 13,6 En (eV ) n n 1, 2,3 19 - Số nguyên n ứng với giá trị lượng gián đoạn nguyên tử gọi số lượng tử Số lượng tử trọng tâm lý thuyết lượng tử trường hợp tổng quát số nguyên kí hiệu cho giá trị gián đoạn đại lượng quan trọng nguyên tử, chẳng hạn lượng mơmen động lượng 20 • Quang phổ nguyên tử - Phổ định nghĩa phân bố ánh sáng (bức xạ điện từ) theo tần số bước sóng - Như phổ hấp thụ hay phát xạ đại diện cho nguyên tử Khám phá Bunsen - Kirchhoff phổ hấp thụ phát xạ không hiểu biết cách đầy đủ Bohr giải thích dịch chuyển electron quỹ đạo xác định hoàn toàn (các mức lượng) - Năm 1870 quang phổ học trở thành cơng cụ dùng để phân tích thành phần hóa học hợp chất cần xác định thành phần Nó ứng dụng nghiên cứu thành phần cấu tạo nên Mặt Trời Ngôi Sao 21 • Cơng thức Balmer-Rydberg - Vào năm 1885, thầy giáo người Thụy Sỹ tên Jakob Balmer (1825-1898) phân tích số liệu phổ nguyên tử hydro 1 RH n m - RH số Rydberg - Năng lượng mn ke2 44eVnm 0,0110.109 m1 (RH 2a hc 1, 0,0529 nm 1240eVnm E R H hc n m ) mn 22 - Bohr dường tiến hành mở rộng mẫu nguyên tử hydro cho nguyên tố khác, với điều kiện nguyên tố có electron dịch chuyển khỏi nguyên tử mà ta gọi ion - Bán kính quỹ đạo electron trạng thái n nguyên tử có bậc số Z: a0 rn (n ) Z - Mức lượng nguyên tử trạng thái thứ n: ke Z En 2a n 2 23 Phổ nguyên tử Hydro ©The McGraw-Hill Companies Permission required for reproduction or display 24 Bài tập 1, 2, 3, 4, 8, 10, 11, 14 25 ... 4: Lý thuyết cổ điển nguyên tử – – – – – – • Các mẫu nguyên tử Nguyên tử hydro Mức lượng Quang phổ nguyên tử Công thức Balmer-Rydberg Bài tập chương 4: 1, 2, 3, 4, 8, 10, 11, 14 Chương 5: Lý thuyết. .. Giáo trình lượng tử nguyên tử - hạt nhân, Trường ĐH KHTN, Tài liệu lưu hành nội Bài tập Quang học – Lượng tử nguyên tử - hạt nhân, Trường ĐH KHTN, Tài liệu lưu hành nội Vật lý đại cương 3, Lương... phân hạch nhiệt hạch Bài tập chương 7: 1, 2, 3, 13, 17, 18, 19, 20 11 12 Chương Lý thuyết cổ điển nguyên tử 13 14 • Nguyên tử - Năm 440 BC, Leucippus phát biểu khái niệm nguyên tử - Democritus (460-371