Mẫu nguyên tử BO và quang phổ vạch của nguyên tử hydro

KIỂM TRA BÀI CŨ
KIỂM TRA BÀI CŨ
1) Câu 1 : Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng.
1) Câu 1 : Nội dung thuyết lượng tử ánh sáng.


2) Câu 2 : Quang phổ của nguyên tử Hydrô là
2) Câu 2 : Quang phổ của nguyên tử Hydrô là
quang phổ loại gì ? Trong vùng ánh sáng nhìn
quang phổ loại gì ? Trong vùng ánh sáng nhìn
thấy có những vạch màu gì ?
thấy có những vạch màu gì ?








Năm 1911, sau nhiều công trình nghiên cứu
công phu,Ơng Rơ-dơ-pho (Rutherford) đã đề
xướng ra mẫu hành tinh nguyên tử.
Ernest Rutherford (1871–1937)
Hãy nêu cấu tạo ngun tử ( theo mẫu hành tinh
ngun tử của Rơdơpho ?)
Mẫu hành tinh ngun tử

của Rơdơpho gặp khó khăn
gì?




Hạt nhân
Electron
Nguyên tử Rơdơfo(Rutherford)
không giải thích được
- Tính bền vững của các nguyên tử (Lúc đó
người ta vẫn không hiểu tại sao e lại có thể ổn
định trong nguyên tử mà không bị rơi vào hạt
nhân)
- Sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử




Niels (Henrik David) Bohr
(7 tháng 10 năm 1885 – 18 tháng 11 năm 1962)
nhà vật lý học người Đan Mạch.
Năm 1913, Ông
Bohr vận dụng
tinh thần của
thuyết lượng tử để
xây dựng mẫu
nguyên tử Bohr
với 2 tiên đề chính
sau đây:

1. Mẫu nguyên tử BO.
a. Tiên đề 1: Tiên đề về trạng thái dừng
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng
lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng
thái dừng, nguyên tử không bức xạ.




*
*
H quệ ả
H quệ ả
:
:
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron
chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ
đạo có bán kính xác định gọi là quỹ đạo dừng
- Quỉ đạo dừng có bán kính lớn ứng với mức năng
lượng lớn và ngược lại.





Hạt

nhân H
4r
0
9r
0
r
0
Bán kính
thứ nhất
Bán kính
thứ hai
Bán kính
thứ ba
Xét với nguyên
tử hidro các bán
kính tăng theo quy
luật nào ?






-
-
Với nguyên tử Hidro, bán kính của quỹ đạo dừng thứ n:
Với nguyên tử Hidro, bán kính của quỹ đạo dừng thứ n:
r
r
n

n
= n
= n
2
2
r
r
0
0






Người ta đặt tên cho các quỹ đạo dừng của electron trong
Người ta đặt tên cho các quỹ đạo dừng của electron trong
nguyên tử Hydrô như sau:
nguyên tử Hydrô như sau:
n 1 2 3 4 5 6 …
Bán kính quỹ đạo r
0
4r
0
9r
0
16r
0
25r
0

36r
0
…
Mức năng lượng E
1
E
2
E
3
E
4
E
5
E
6
…
Tên quỹ đạo K L M N O P …
r 0 = 5,3.10 m
11−




Trả lời: Nguyên tử không phải lúc nào cũng bức xạ.
Vậy nguyên tử bức xạ khi nào?
Giả thuyết này hoàn toàn trái ng ợc
với thuyết cổ iển hãy chỉ ra điều đó ?

2
3
4
K
L
M
N
n = 1




2
3
4
K
L
M
N
n = 1




ε = E
n
– E
m
E

n
E
m




b.Tiên đề 2: Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của
nguyên tử.
- Khi nguyªn tö chuyÓn tõ tr¹ng th¸i dõng cã
møc n¨ng l îng E
n
sang tr¹ng th¸i dõng cã n¨ng
l îng E
m
(víi E
m
< E
n
) th× nguyªn tö ph¸t ra mét
ph«t«n cã n¨ng l îng ®óng b»ng hiÖu E
n
- E
m
:
ε = hf
nm
= E
n
- E

m






Khi nguyên tử ở mức năng l ợng thấp
mà hấp thụ đ ợc một phôtôn thì trạng thái
của nó sẽ thay đổi nh thế nào ?




ε = E
n
- E
m
E
m
E
n




- Ng ợc lại, nếu nguyên tử đang ở trang thái dừng
có năng l ợng E
m
thấp mà hấp thụ đ ợc một phôtôn có

năng l ợng hf
nm
đúng bằng hiệu (E
n
- E
m
) thì nó sẽ
chuyển lên trạng thái dừng có mức năng l ợng E
n
lớn
hơn.





2. Quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô.
a. Đặc điểm quang phổ của Hyđrô




Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
Năm 1885, khi nhìn bằng lăng kính,
Năm 1885, khi nhìn bằng lăng kính,
Balmer đã nhìn thấy ánh sáng từ bốn bước sóng
Balmer đã nhìn thấy ánh sáng từ bốn bước sóng
tương ứng với 4
tương ứng với 4 vạch

sáng: đỏ (656.3 nm), lam
sáng: đỏ (656.3 nm), lam
(486.1 nm), chàm (434.0 nm), tím(412.0 nm) của
(486.1 nm), chàm (434.0 nm), tím(412.0 nm) của
nguyên tử Hidro. Ông gọi 4 vạch đó lần lượt là
nguyên tử Hidro. Ông gọi 4 vạch đó lần lượt là
H
H
α
α


H
H
β
β


H
H
γ
γ


H
H
δ
δ
Sau đó Balmer còn phát hiện thêm một số vạch trong vùng tử
ngoại

Johann Jakob Balmer
(May 1 1825 – March 12 1898)
H δ Hγ Hβ Hα





Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
21 năm sau, 1906 - 1914
21 năm sau, 1906 - 1914
Theodore
Theodore


Lyman
Lyman
đã phát hiện ra rằng
đã phát hiện ra rằng
quang phổ vạch hidro không phải chỉ có 4 vạch mà còn có một số vạch
quang phổ vạch hidro không phải chỉ có 4 vạch mà còn có một số vạch
thuộc phần
thuộc phần
tử ngoại
tử ngoại
H
δ
H
γ

H
β
H
α




Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
Quang phổ vạch của nguyên tử hidro
1908, nhà vật lý người Áo-Đức,
1908, nhà vật lý người Áo-Đức,
Paschen
Paschen
đã quan sát thấy trong quang phổ
đã quan sát thấy trong quang phổ
vạch của nguyên tử hidro còn có một số
vạch của nguyên tử hidro còn có một số
vạch thuộc vùng
vạch thuộc vùng
hồng ngoại.
hồng ngoại.
Louis Karl Heinrich Friedrich Paschen
(January 22, 1865 - February 25, 1947)




2. Quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô.
a. Đặc điểm quang phổ của Hyđrô : Có 3 dãy :

-
Dãy Ban-me gồm 4 vạch
H
H
α
α
,
,
H
H
β
β


H
H
γ
γ
,
,
H
H
δ
δ
trong
trong
vùng
vùng

kh ki n ả ế
kh ki n ả ế
và một số vạch trong vùng tử ngoại
và một số vạch trong vùng tử ngoại
-
Dãy Lai-man gồm các vạch trong vùng tử ngoại.
Dãy Lai-man gồm các vạch trong vùng tử ngoại.
-
Dãy Pa-sen gồm các vạch trong vùng hồng ngoại.
Dãy Pa-sen gồm các vạch trong vùng hồng ngoại.




b. Giải thích cấu trúc quang phổ vạch của nguyên tử
Hyđrô








K
L
M
N
O
P

H
α
H
β
H
γ
H
δ
Laiman
Banme
Pasen
1
1
E
2
E
3
E
4
E
5
E
6
E
E
∞
λ
E