BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Niels Bohn
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
Theo Rơ-dơ–pho:
Nguyên tử được
cấu tạo như thế
nào ?
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Trong mẫu hành tinh nguyên tử:
Niels Bohn
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
- Hạt nhân mang điện tích dương rất nhỏ, tập
trung phần lớn khối lượng của nguyên tử ở
trung tâm.
- Còn các êlectron mang điện tích âm quay
xung quanh hạt nhân trên các quỹ đạo giống
như các hành tinh quay xung quanh Mặt Trời.
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Niels Bohn
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
Mẫu này gặp khó khăn là
không giải thích được tính
bền vững của nguyên tử và sự
tạo thành quang phổ vạch của
nguyên tử
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Niels Bohn
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
1. Tiên đề về các trạng thái dừng
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái có năng
lượng xác định, gọi là trạng thái dừng. Khi ở trạng
thái dừng nguyên tử không bức xạ.
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử ,
electron chỉ chuyển động trên các quỹ đạo có bán
kính hoàn toàn xác định : Quỹ đạo dừng.
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Niels Bohn
Xét với nguyên tử hidro, các bán kính
quỹ đạo tăng theo quy luật nào ?
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
r0
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
9r0
4r0
Bán kính
thứ nhất
Bán kính
thứ hai
Bán kính
thứ ba
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Niels Bohn
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
Với nguyên tử Hidro, bán kính các quỹ đạo dừng
tăng tỉ lệ thuận với bình phương của các số nguyên
liên tiếp: rn = n2 ro với ro = 5,3.10-11 m
Tên quỹ đạo: K L
Bán kính:
r0 4r0
M
9r0
N
O
16r0 25r0
P…
36r0...
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
En
hfnm
Em
Niels Bohn
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng
lượng của nguyên tử:
-Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng
En sang trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn thì
nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng Eđúng bằng
n
hiệu: En – Em : = hfnm = En - Em
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng
Em có
năng lượng Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng
hfnm
lượng đúng bằng hiệu En – Em thì nó
chuyển sang trạng
thái dừng có năng lượng En cao hơn.
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Niels Bohn
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
Tiên đề còn cho thấy: Nếu một chất hấp thụ được ánh sáng
có bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có
bước sóng ấy.
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
VẬN DỤNG
Nếu phôtôn có năng lượng lớn hơn hiệu
En – Em thì nguyên tử có hấp thụ được
không ?
MẪU NGUYÊN TỬ BO VÀ QUANG PHỔ VẠCHCỦA NGUYÊN TỬ HIĐRÔ
Quang phổ
vạch phát xạ
C
S
J
L
Đèn
hơi H2
L1
L2
F
Quang phổ liên
tục
Quang
phổ
Hiện tượng
vạch
hấp
đảo
sắcthụ
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
P
O
N
M
L
K
Laiman
Banme
Pasen
2. Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch của hyđrô
a. Đặc điểm quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hyđrô
– Dãy Laiman nằm trong vùng tử ngoại
– Dãy Banme có một phần nằm trong vùng tử ngoại và một phần nằm
trong vùng ánh sáng nhìn thấy, trong phần này có 4 vạch : vạch đỏ H
( = 0,6563m), vạch lam H ( = 0,4861m), vạch chàm H ( =
0,4340m) và vạch tím H ( = 0,4102m)
– Dãy Pasen nằm trong vùng hồng ngoại
P
O
N
M
L
H H H H
K
Laiman
Banme
Pasen
b. Giải thích
– Nguyên tử Hyđrô có 1 electron quay xung quanh hạt nhân. Ở
trạng thái cơ bản nguyên tử Hyđrô có năng lượng thấp nhất,
electron chuyển động trên quỹ đạo K (gần hạt nhân nhất)
b. Giải thích
–– Khi
tử nhận
được từ
năng
lượng
thích năng
(đốt nóng
Mỗinguyên
lần electron
chuyển
1 quỹ
đạokích
có mức
lượnghoặc
cao
chiếu
electron
chuyển
đạo thấp
có mức
xuốngsáng)
một quỹ
đạo có
mức lên
năngquỹ
lượng
hơn,năng
theo lượng
tiên đềcao
2,
hơn
: L, tử
M,phát
N, O,
P, . .phôtôn
. Lúc đó
tử ở: trạng
kích thích,
nguyên
ra một
có nguyên
năng lượng
hf = Ethái
cao – Ethấp. Lúc
trạng
thái này
vữngánh
(thời
gian
10–8s) nên
đó, nguyên
tử không
phát rabền
1 sóng
sáng
đơntồnsắctạicókhoảng
bước sóng
xác
ngay
về các
quỹphổ.
đạoDo
có đó,
mứcquang
năng
định sau
ứngđó
vớielectron
1 vạch lần
màulượt
xácchuyển
định trên
quang
lượng
thấp
hơn. là quang phổ vạch
phổ của
Hyđrô
hfmn
hfmn
+ Dãy Lyman được tạo thành khi electron chuyển từ quỹ đạo bên
ngoài về quỹ đạo K.
+ Dãy Banme được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo
bên ngoài về quỹ đạo L, trong đó : Vạch đỏ H (M L), vạch lam
H (N L), vạch chàm H (O L), vạch H (P L)
+ Dãy Pasen được tạo khi electron chuyển từ các quỹ đạo bên ngoài
về quỹ đạo M .
P
O
N
M
L
H H H H
K
Laiman
Banme
Pasen
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Niels Bohn
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
VẬN DỤNG
Câu 1: Chọn câu sai trong tiên đề về các trạng thái dừng ?
a. Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng
lượng xác định gọi là các trạng thái dừng.
b. Trong các trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ
năng lượng.
c. Trong các trạng thái dừng, electron chuyển động trên
các quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định.
d. Trong trạng thái dừng, electron dừng lại không chuyển
động.
BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO
Câu 2: Chọn câu sai trong tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ
Niels Bohn
MÔ HÌNH HÀNH TINH
NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ
VẬN DỤNG
năng lượng ? :
a. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng cao
En sang trạng thái dừng có năng lượng thấp Em thì nó phát ra
phôtôn có năng lượng đúng bằng En – Em
b. Khi nguyên tử đang ở trạng thái có năng lượng thấp Em hấp
thu được một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E n – Em
thì nó chuyển lên trạng thái năng lượng En
c. Khi nguyên tử phát xạ hoặc hấp thụ năng lượng, nó phải
thay đổi trạng thái dừng
d. Tiên đề 2 của Bo giải thích được sự phát xạ quang phổ liên
tục của nguyên tử
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 3. Câu nào dưới đây nói lên nội dung chính xác của khái niệm về
quỹ đạo dừng?
A. Quỹ đạo có bán kính tỉ lệ với bình phương của các số nguyên
liên tiếp.
B. Bán kính quỹ đạo có thể tính toán được một cách chính xác.
C.Quỹ đạo mà electron bắt buộc phải chuyển động trên đó.
D.Quỹ đạo ứng với năng lượng của các trạng thái dừng.
Vận dụng
Câu 4.Nội dung của tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của
nguyên tử được phản ánh trong câu nào dưới đây?
A. Nguyên tử phát ra một phôton mỗi lần bức xạ ánh sáng.
B. Nguyên tử thu nhận một phôton mỗi lần bức xạ ánh sáng.
C. Nguyên tử phát ra ánh sáng nào thì có thể hấp thụ ánh sáng đó.
D. Nguyên tử chỉ có thể chuyển từ trạng thái dừng này sang trạng
thái dừng khác. Mỗi lần chuyển, nó bức xạ hay hấp thụ một phôton có
năng lượng đúng bằng độ chênh lệch năng lượng giữa hai trạng thái
đó.
Vận dụng
Câu 5. Cho 1eV = 1,6.10-19J; h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108 m/s. Khi
electron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng có năng
lượng En = -0,85eV sang quỹ đạo dừng có năng lượng Em = 13,60eV thì nguyên tử phát ra một phôtôn có bước sóng:
A. 0,0974μm.
B. 0,4340μm.
C. 0,4860μm.
D. 0,6563μm.
- Xem thêm -