Bài 47. Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô

MẪU NGUYÊN TỬ BO VÀ
QUANG PHỔ VẠCH CỦA
NGUYÊN TỬ HIDRÔ
Người thực hiện: Tôn Thất Ngô
Đơn vị: Trường THPT chuyên Quốc Học - Huế

3
2011




MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ CỦA RUTHERFORD

Tính bền vững
của nguyên tử

Sự xuất hiện
Quang phổ vạch
của nguyên tử


 MẪU NGUYÊN TỬ BO
 Tiên đề về trạng thái dừng
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có
năng lượng xác định, gọi là trạng thái dừng. Khi ở
trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ.
 Trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất, gọi
là trạng thái cơ bản.
 Trạng thái dừng có năng lượng cao hơn, gọi là
trạng thái kích thích.

Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron
chuyển động quanh hạt nhân trên các quỹ đạo có
bán kính hoàn toàn xác định, gọi là quỹ đạo dừng.
3
2011




 MẪU NGUYÊN TỬ BO
 Tiên đề về trạng thái dừng
 Công thức tính bán kính
quỹ đạo dừng của electron
trong nguyên tử hidrô:

rn = n2ro

(n = 1, 2, 3, ...) P

r0 = 5,3.10-11 m: bán kính Bo

 Tên các quỹ đạo dừng
của electron ứng với n:
n

1

2

3

4

5 6 ...

Tên K

L

M

N

O P ...

3
2011

n=6

O

n=5

N
M

L
K

n=4
n=3
n=2
n=1




 MẪU NGUYÊN TỬ BO
 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 nhỏ
hơn, thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng
En
bằng hiệu En – Em.

En – Em = hf

hf

hf
Em

Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có
năng lượng Em, mà hấp thụ được một phôtôn có năng
lượng3hf đúng bằng hiệu En – Em, thì nó chuyển sang
2011
trạng thái dừng có năng lượng En lớn hơ

 QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HIDRÔ

 Khảo sát thực nghiệm quang phổ
Sắp xếp thành các dãy:
 Dãy Lyman, nằm trong miền tử ngoại.
 Dãy Balme, gồm các vạch nằm trong miền
tử ngoại và một số vạch nằm trong miền
ánh sáng nhìn thấy: vạch đỏ (Hα), vạch lam
(Hβ), vạch chàm (Hγ) và vạch tím (Hδ).
 Dãy Paschen, nằm trong miền hồng ngoại.
Hδ Hγ H β

Miền tử ngoại
3
2011Lyman

Hα

Miền hồng ngoại
Balmer

Paschen




 QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HIDRÔ

 Giải thích sự tạo thành quang phổ

 Dãy Lyman được tạo
thành khi electron chuyển
từ các quỹ đạo dừng bên
ngoài về quỹ đạo K.
 Dãy Balmer được tạo P
thành khi electron chuyển
từ các quỹ đạo dừng bên
ngoài về quỹ đạo L.
 Dãy Paschen được tạo
thành khi electron chuyển
từ các3quỹ đạo dừng bên
ngoài2011
về quỹ đạo M.

Dãy
Lyman

Dãy
Balmer

O

Dãy
Paschen n = 6
n=5

N
M

L

K

n=4
n=3
n=2
n=1




 QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HIDRÔ

 Giải thích
 Dãy Lyman được tạo
thành khi electron chuyển
từ các quỹ đạo dừng bên
ngoài về quỹ đạo K.
 Dãy Balmer được tạo
thành khi electron chuyển
từ các quỹ đạo dừng bên
ngoài về quỹ đạo L.

P
O
N
M

E6
E5
E4

E3

L

E2

 Dãy Paschen được tạo
thành khi electron chuyển
từ các3quỹ đạo dừng bên
ngoài2011
về quỹ đạo M.

K

E1

Lyman

Balmer Paschen




Khi nguyên tử hidrô chuyển từ trạng thái dừng
có năng lượng E3 về trạng thái cơ bản thì có thể
phát ra mấy vạch quang phổ?
A. 1 vạch.
B. 2 vạch.
C. 3 vạch.
D. 4 vạch.

Bước sóng của hai vạch Hα và Hβ lần lượt là λ1
và λ2. Bước sóng λ của vạch đầu tiên trong dãy
Paschen là

λα λβ
A. λ =
λα + λβ

λα λβ
B. λ =
λα − λβ

λα − λβ
C. λ =
λα λβ

λα + λβ
D. λ =
λα λβ