MẪU NGUYÊN TỬ BOHR VÀ TIÊN ĐỀ
VỀ TRẠNG THÁI DỪNG CỦA NGUYÊN TỬ
NGUYỄN THÀNH NAM, PhD
Giảng viên Học viện Kỹ thuật Quân sự - MTA
Chuyên gia Giáo dục tại HOCMAI
Giáo viên Vật lý trên kênh VTV7
Dạy trực tuyến trên Hocmai.vn
www.facebook.com/littlezerooos
BỘ BÀI GIẢNG SLIDE MƠN VẬT LÍ
LỚP 10 + 11 + 12 + LUYỆN THI THPT QUỐC GIA
DO THẦY NGUYỄN THÀNH NAM BIÊN SOẠN
Mời thầy cô tải bộ Slide quà tặng tại: />
Để nhận BỘ SLIDE HOÀN CHỈNH, mời xem hướng dẫn tại
/>Hoặc liên hệ qua ZALO với thầy Nam theo số: 0987 141 257
Phiên bản mới của bộ Slide sẽ được cập nhật liên tục vào nhóm
Tài Liệu Vật Lý Thầy Nam
LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ĐIỆN
•
(640-546 BC) Thales làm các thí nghiệm nhiễm điện do cọ sát.
•
1838: Micheal Faraday (Anh), nghiên cứu phóng điện trong khí kém
tìm ra Khoảng tối Faraday.
•
1869: Wilhelm Hittorf (Đức) phát hiện ra cái bóng của chùm tia khi
chắn bằng một miếng KL.
•
1897: Joseph John Tomson (Anh – Cambridge) phát hiện ra electron
(khái niệm mới).
•
1911: Ernest Rutherford (học trị của Tomson) đưa ra mơ hình ngun
tử (mẫu hành tinh NT).
MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Mẫu nguyên tử Rutherford (1911)
Ernest Rutherford (1871-1937)
Người Anh
MẪU HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Mẫu nguyên tử Rutherford (1911)
-e
v
F
r
Ze
Ze2
mv 2
Fe = k 2 = Fht =
r
r
Ze2
E t = −k
r
mv 2 kZe2
Ed =
=
2
2r
kZe2
E = Et + Ed = −
2r
Nguyên tử HYDRO thì Z = 1
Vận dụng mẫu nguyên tử Rutherford cho nguyên tử Hiđrô. Cho hằng số
điện k = 9.10
9
2
2
-19
Nm /kg và hằng số điện tích nguyên tố e = 1,6.10
C. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo trịn bán kính r = 0,53 Å thì
năng lượng tồn phần của electron có độ lớn xấp xỉ bằng bao nhiêu ?
Ze2
E t = −k
r
mv 2 kZe2
Ed =
=
2
2r
9.10 9.(1,6.10 −19 )2
kZe2
−18
=
2,17.10
J
=−
E = E t + Ed = −
−10
2.0,53.10
2r
1 eV = 1,6.10 −19 J → E = 13,6 eV
Vận dụng mẫu nguyên tử Rutherford cho nguyên tử Hiđrô. Cho k =
9.10
9
9,1.10
2
2
-19
Nm /kg và e = 1,6.10
C, và khối lượng của electron m e =
-31
kg. Tính tốc độ chuyển động của electron trên quỹ đạo trịn
bán kính r = 2,12 Å.
v
-e
F
Ze2
mv 2
Fe = k 2 = Fht =
r
r
r
Ze
2
kZe
mv 2 =
r
9
−19 2
9.10
.(1,6.10
)
kZe
6
=
v=
=
1,1.10
m/s
−10
−31
2,12.10 .9,1.10
rm
2
MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
Vấn đề của mẫu Rutherford
-e
d
?
TẠI SAO LẠI
E
ke
E= 2
d
BỀN VỮNG
"Theo thuyết điện từ cổ điển (Maxwell) thì mẫu hành tinh nguyên tử
không thể bền vững."
MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
Mẫu Bohr (1913)
Niels Bohr (1885 - 1962)
Người Đan Mạch
MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
Mẫu Bohr (1913)
-e
F
Mẫu Bohr =
+ 2 Tiên đề Bohr
e
kZe2
E= −
2r
Mọi tính tốn của mẫu Rutherford đều áp dụng được cho mẫu Bohr
MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
Mẫu Bohr (1913)
Giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch và quang phổ hấp
thụ của khối khí Hydro
TIÊN ĐỀ BOHR VỀ
TRẠNG THÁI DỪNG CỦA NGUYÊN TỬ
TIÊN ĐỀ BOHR VỀ TRẠNG THÁI DỪNG
" Nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái có
năng lượng xác định gọi là trạng thái dừng.
Ở trạng thái dừng, nguyên tử
không bức xạ.
Trong trạng thái dừng của nguyên tử,
các electron sẽ chuyển động trên những
quĩ đạo có bán kính xác định gọi là
quĩ đạo dừng."
QUỸ ĐẠO DỪNG CỦA ELECTRON
rn = n
2
Bán kính Bohr
ro
ro = 0,53.10
-10
m
16r0
9r0
4r0
25r0
r0
K
n=1
36r0
L
M
N
n=2
O
n=3
n=4
n=5
n=6
P
Theo mẫu nguyên tử Bohr, bán kính quỹ đạo K của
êlectron trong nguyên tử hiđrô là r 0. Khi êlectron
chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo N thì bán kính quỹ đạo
giảm bớt bao nhiêu r0.
2
rn = n r o
rP = 36ro
rN = 16ro
rP − rN = 20ro
NGUYÊN TỬ HYDRO
Năng lượng trên quỹ đạo dừng
2
rn = n ro
-e
F
rn
e
ke2
1 ke2
E = E t + Ed = −
=− 2
2rn
n 2r0
ke2
Eo =
= 13,6 eV
2ro
−Eo
En = 2
n
NGUYÊN TỬ HYDRO
Cấu trúc thang năng lượng
En
0
Eo
9
E
− o
4
−
−Eo
En = 2
n
−Eo
M
L
K
Vận dụng mẫu nguyên tử Bohr cho trường hợp nguyên tử Hydro. Cho năng lượng ion hóa ở trạng thái cơ
bản là E0. Nếu electron chuyển từ quỹ đạo dừng N sang quỹ đạo dừng O thì năng lượng của nó tăng một
lượng bao nhiêu.
E0
En = − 2
n
E0
EN = − 2
4
E0
EO = − 2
5
∆EON
9E0
1
1
= EO − EN = − ÷E0 =
400
16 25