Bài giảng bài mẫu nguyên tử bo vật lý 12 (12)

TRƯỜNG THPT ĐẠ TÔNG


BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO

Theo Rơ-dơ–pho:
Nguyên tử được
cấu tạo như thế
nào ?
Rutherford
MƠ HÌNH HÀNH TINH
NGUN TỬ

CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO

QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ


BÀI 33: MẪU NGUYÊN TỬ BO

Mẫu hành tinh nguyên tử:
Niels Bohn
MƠ HÌNH HÀNH TINH
NGUN TỬ

CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO

QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ

CỦA HIĐRÔ

- Hạt nhân mang điện tích (+) rất nhỏ, tập
trung phần lớn khối lượng của ngun tử ở
trung tâm.
- Cịn các êlectron mang điện tích (-) quay
xung quanh hạt nhân trên các quỹ đạo giống
như các hành tinh quay xung quanh Mặt Trời.


BÀI 33: MẪU NGUN TỬ BO

Niels Bohn
MƠ HÌNH HÀNH TINH
NGUN TỬ

CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO

QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRƠ

Mẫu này gặp khó khăn là
khơng giải thích được tính
bền vững của nguyên tử và sự
tạo thành quang phổ vạch của
nguyên tử


BÀI 33: MẪU NGUN TỬ BO

Niels Bohn

MƠ HÌNH HÀNH TINH
NGUN 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 hồn tồn 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 ?

MƠ HÌNH HÀNH TINH
NGUN TỬ

CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO

r0
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRƠ

4r0

9r0

Bán kính
thứ nhất
Bán kính
thứ hai

Bán kính
thứ ba


BÀI 33: MẪU NGUN TỬ BO

Niels Bohn
MƠ HÌNH HÀNH TINH
NGUN TỬ

CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO

QUANG PHỔ PHÁT XẠ,

QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRƠ

Với ngun 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 NGUN TỬ BO

En

hfnm
Em
Niels Bohn
MƠ HÌNH HÀNH TINH
NGUN TỬ

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

CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO

phát ra một phơtơn có năng lượng đúng bằng hiệu: EEnn – Em :

= hfnm = En - Em
QUANG PHỔ PHÁT XẠ,
QUANG PHỔ HẤP THỤ
CỦA HIĐRÔ

- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có
Em năng
lượng Em mà hấp thụ được một phơtơn
có năng lượng đúng
hfnm
bằng hiệu En – Em thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng
lượng En cao hơn.




BÀI 33: MẪU NGUN TỬ BO

Niels Bohn
MƠ HÌNH HÀNH TINH

NGUN 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 phơtơn có năng lượng lớn hơn hiệu
En – Em thì ngun tử có hấp thụ được
khơng ?


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


P
O

N
M

L

Hδ Hγ Hβ Hα

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
( = 0,6563m), vạch lam H ( = 0,4861m), vạch chàm H ( =
0,4340m) và vạch tím H ( = 0,4102m)

– Dãy Pasen nằm trong vùng hồng ngoại
P
O
N
M

L

H H H H

K

Laiman

Banme

Pasen


b. Giải thích
– Ngun tử Hyđrơ có 1 electron quay xung quanh hạt nhân. Ở
trạng thái cơ bản nguyên tử Hyđrơ có năng lượng thấp nhất,
electron chuyển động trên quỹ đạo K (gần hạt nhân nhất)


b. Giải thích
– Khi nguyên tử nhận được năng lượng kích thích (đốt nóng hoặc
– Mỗi lần electron chuyển từ 1 quỹ đạo có mức năng lượng 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, M, N, O, P, . . . Lúc đó nguyên tử ở trạng thái kích thích,
ngun tử phát ra một phơtơn có năng lượng : hf = Ecao – Ethấp
. Lúc
–8
trạng
thái này
vữngánh
(thời
gian
10 s) nên
đó, ngun
tử khơng
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 NGUN TỬ BO

Niels Bohn
MƠ HÌNH HÀNH TINH
NGUN 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 hồn tồn 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
MƠ HÌNH HÀNH TINH
NGUN 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
phơtơn có năng lượng đúng bằng En – Em
b. Khi nguyên tử đang ở trạng thái có năng lượng thấp Em hấp
thu được một phơtơn 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


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 ngun

liên tiếp.
B. Bán kính quỹ đạo có thể tính tốn 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.


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. Ngun 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 phơton có
năng lượng đúng bằng độ chênh lệch năng lượng giữa hai trạng thái
đó.


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 ngun tử phát ra một phơtơn có bước sóng:

A. 0,0974μm.

B. 0,4340μm.
C. 0,4860μm.
D. 0,6563μm.