Chương 1 Các mẫu nguyên tử theo lý thuyết cổ điển

PHẦN THỨ NHẤT
VẬT LÝ NGUYÊN TỬ
§1. MẪU NGUYÊN TỬ TOMXƠN (THOMSON)

CHƯƠNG I:
CÁC MẪU NGUYÊN TỬ
THEO LÝ THUYẾT CỔ ĐIỂN
+
e
R
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Mẫu nguyên tử Tômxơn
r
Hình 1.1
1
2
f
m
ν
π
=
λ = 0,6 µm R = 3.10
-8

cm
2
2 2
'ee e
F k k fr
r r
= = =
§2. MẪU NGUYÊN TỬ RƠDEPHO (RUTHERFORD)
Thí nghiệm tán xạ hạt α
L
V
K
N
θ
Minh họa lý thuyết tán xạ hạt α lên hạt nhân
α
α
α
N
α
α
θ
θ
b
ϕ
r
α
+2e
+Ze
α

α
2
2 2
( )( 2 ) 2Ze e Ze
F k k
r r
+ +
= =
Thiết lập quan hệ giữa b và θ
0
mv
=
r r
0
p
vm
rr
=
p
động lượng ban đầu và sau khi tán xạ của hạt
α
0 0
2 sin 2 sin
2 2
p p mv
θ θ
∆ = =
r r r
2
2

2 2
mv
cotg b
Ze
θ
=
Công thức Ru-dơ-pho
2 2
2 2
2 2
4 4
2 2 2
=
2 2
Ze sin d Ze d
dW N N
mv mv
sin sin
π θ θ
δ δ
θ θ
   
Ω
=
 ÷  ÷
 ÷  ÷
   
   
 ÷  ÷
   

db
dθ
θ
Au
α
b
dS = 2πbdb
§3. MẪU NGUYÊN TỬ N. BOHR
I. TÍNH QUY LUẬT CỦA QUANG PHỔ NGUYÊN TỬ HYDRÔ
Công thức Banme
2 2
1 1 1
2
R
n
ν
λ
 
= = −
 ÷
 
R = 1,096776. 107 m
-1

Vùng hồng ngoại
Vùng tử ngoạiVùng nhìn thấy
ν
H
α
H

γ
H
β
2 2
1 1 1
, R m n
n m
ν
λ
 
= = − >
 ÷
 
II. THUYẾT N. BOHR
Định đề thứ nhất về các quĩ đạo dừng (trạng thái
dừng của nguyên tử)
Electron trong nguyên tử chuyển động theo các quĩ đạo
tròn có năng lượng hoàn toàn xác định gọi là các quĩ đạo
dừng hay trạng thái dừng. Khi chuyển động theo các quĩ
đạo dừng trong nguyên tử electron không bức xạ năng
lượng điện từ.
Điều kiện lượng tử hóa về mômen động lượng quĩ đạo
. ; 1,2,3,4,
n n
L m v r n n
= = = …
h
Định đề về tần số (cơ chế bức xạ).
Nguyên tử chỉ hấp thụ hay phát xạ năng lượng dưới dạng
bức xạ sóng điện từ theo cơ chế như photon ánh sáng khi

nó chuyển từ trạng thái dừng này sang trạng thái dừng
khác được xác định:
Hấp thụ
Bức xạ
E
1
E
2
E
3
Sơ đồ mức năng lượng
hν
2
hν
1
§4. LÝ THUYẾT N. BOHR ĐỐI VỚI NGUYÊN TỬ
HYDRÔ VÀ CÁC IÔN TƯƠNG TỰ
HYDRÔ (He+, Li++, Be+++ …)
+e
-e
+2e
e
Hydrô (Z = 1)
e
Heli (Z = 2)
+3e
2
2
; n=1, 2, 3,
n

r n
m e
2
=
Κ Ζ
h
2
2 2
2
n
n
Ze me
E k k
r
n
2 4
2
Ζ
= − = −
2 h
4
2
1
2
2.1 .
me
E K eV
2
= − = −13,53
h

2
-8
1 0
2
0,529. 10 r a cm
kme
= = =
h
E
1
n = 2
n = 1
n = 4
n = 5
n → ∞
E
2
E
3
E
4
O
E
n
E >
0
r
1
r
2

r
4
r
3
Daõy Lyman
Daõy Banme
Daõy Pasen
Daõy Braket
n = 3
§5. KIỂM CHỨNG LÝ THUYẾT N. BOHR
BẰNG THỰC NGHIỆM
Tự đọc