030602 mau nguyen tu bohr

MẪU NGUYÊN TỬ BOHR

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


MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
Mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford (1911)
-e
v
F
r

+e

HYDRO

ke2
mv 2
Fe = 2 = Fht =
r
r
ke2
Et = −
r
mv 2 ke2
Ed =
=
2
2r
ke2
E = E t + Ed = −
2r


MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
Vấn đề của mẫu Rutherford
-e

d

?
tính bền vững
của nguyên tử

E

ke
E= 2
d


MẪU NGUYÊN TỬ BOHR
Mẫu nguyên tử Bohr
-e

F

Mẫu Bohr =

+ 2 Tiên đề Bohr
+e

ke2
E=−
2r


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ TRẠNG THÁI DỪNG
Nội dung

" 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."


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ TRẠNG THÁI DỪNG
Quỹ đạo dừng Hydro

2

rn = n ro

Bán kính Bohr
ro = 0,53.10
r1 = r o

-10

m

……….. K

r2 = 4ro ……….. L

F

rn

r3 = 9ro ..……… M
r4 = 16ro ……….. N
r5 = 25ro ……….. O

r6 = 36ro ……….. P


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ TRẠNG THÁI DỪNG
Quỹ đạo dừng Hydro

2
rn = n ro
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 r0. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo P về quỹ đạo N
thì bán kính quỹ đạo giảm bớt bao nhiêu r0.

2
rn = n ro

rP = 36ro
rN = 16ro

rP − rN = 20ro


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ TRẠNG THÁI DỪNG
Quỹ đạo dừng Hydro

2
rn = n ro
F

rn

Fht−n

mvn2
ke2 1 ke2
=
= Fe−n = 2 = 4 2
rn
rn
n r0

ke2
F1 = 2
r0

F1
Fn = 4
n


Theo mẫu Bohr về nguyên tử Hyđrô, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa êlectron và hạt nhân
khi êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N là F thì khi êlectron chuyển động trên quỹ
đạo dừng P, lực này sẽ là bao nhiêu ?

F1
Fn = 4
n
FK
FN = 4

4
FK
FP = 4
6

16FN 16F
FP 4 4 16
→ FP =
=
= 4 =
81
81
FN 6
81


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ TRẠNG THÁI DỪNG
Quỹ đạo dừng Hydro

2
rn = n ro
F

rn

Fht−n

1 ke2
mvn2
ke2

=
= Fe−n = 2 → vn =
n mro
rn
rn

v1
vn =
n
ke2
9.10 9.1,6 2.10 −38
6
v1 = vK =
=
=
2,19.10
m/s
−31
−10
mro
9,1.10 .0,53.10


Theo mẫu nguyên tử Bohr, trong nguyên tử hiđrô, chuyển động của êlectron
quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tính tỉ số giữa tốc độ của êlectron
trên quỹ đạo M và tốc độ của êlectron trên quỹ đạo O.

v1
vn =
n

vK
vM =
3
vK
vO =
5

vM 5
=
vO 3


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ TRẠNG THÁI DỪNG
Mức năng lượng

2
rn = n ro
F

rn

ke2
1 ke2
E = E t + Ed = −
=− 2
2rn
n 2r0
ke2
Eo =

= 13,6 eV
2ro

−Eo
En = 2
n


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ TRẠNG THÁI DỪNG
Thang năng lượng
En

0

Eo
9
E
− o
4
−

−Eo
En = 2
n

−E o

M
L

K


Vận dụng mẫu nguyên tử Bohr cho trường hợp nguyên tử Hydro. Cho năng lượng ion hóa là E 0. 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 


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ HẤP THỤ VÀ BỨC XẠ NL
Nội dung
"

- Khi chuyển từ TTD có năng lượng En sang TTD có năng
lượng thấp Em, nguyên tử bức xạ một photon có năng lượng
En

ε = En - Em.

ε
- Khi đang ở TTD có năng lượng Em, hấp thụ một photon có

ε

năng lượng ε = En - Em thì ngun tử chuyển lên TTD có năng
lượng cao En.
"

Em


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ HẤP THỤ VÀ BỨC XẠ NL
Trạng thái Cơ bản, Kích thích

En

−Eo
En = 2
n

0

Eo

9
E
− o
4
−

M
L

ε

ke2
Eo =
= 13,6 eV
2ro
− Eo

K


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ HẤP THỤ VÀ BỨC XẠ NL
Năng lượng ion hóa

En

0

2
rn = n ro

Eo
9
E
− o
4
−

r1 → -E0

M
L

ε = E0

r∞ → 0
ε = 0 - (-E0) = E0

− Eo

K


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ HẤP THỤ VÀ BỨC XẠ NL
Sự bức xạ photon

En

εnk

Ek

ε
εnm
εkm
Em


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ HẤP THỤ VÀ BỨC XẠ NL
Số loại photon bức xạ

Khối khí:
E3

M

E2

L

n(n − 1)
N= C =
2
2
n

Nguyên tử:

E1

K

Nmax = n − 1


TIÊN ĐỀ BOHR VỀ HẤP THỤ VÀ BỨC XẠ NL
Năng lượng photon lớn nhất và nhỏ nhất

E3

M

E2

L

εmax = En − E1
εmax = hfmax

hc
=
λ min

εmin = En − En−1
E1

K

εmin = hfmin

hc

=
λ max


Các nguyên tử Hiđrô ở trạng thái cơ bản, năng lượng ion hoá E o = 13,6 eV. Chiếu tới một chùm
sáng gồm ba loại photon có ε 1 = 11,09 eV, ε 2 = 12,75 eV, ε 3 = 12,20 eV. Photon nào bị hấp
thụ ?

−13,6
En =
2
n
E0
ε = En − E1 = E0 − 2
n
13,6
ε = 13,6 − 2
n

n=4

ε = 12,75 eV


2
-34
8
-19
Nguyên tử Hydro có En = –13,6/n eV. Cho h = 6,625.10
Js, c = 3.10 m/s, và e = 1,6.10

C.
Khối khí Hydro lỗng đang bức xạ ra một số loại photon trong đó λmin = 0,103 μm. Tính số
photon khác loại mà khối khí phát ra.

εmax

hc
= En − E1 =
λ min

1

E0  1 − 2
n


 hc
÷=
 λ min

1
−19 
13,6.1,6.10  1 − 2
n


n = 3 → 3 loại

−34
8

 6,625.10 .3.10
÷=
−6
0,103.10



2
-34
8
-19
Nguyên tử Hydro có En = –13,6/n eV. Cho h = 6,625.10
Js, c = 3.10 m/s, và e = 1,6.10 C. Khối khí
Hydro lỗng đang phát ra một số loại photon trong đó λmax = 1,876 μm. Tính số photon khác loại mà
khối khí phát ra.

εmin = En − En−1

hc
=
λ max

1  hc
 1
E0 
−
=
2
2 ÷
 (n − 1) n  λ max

n = 4 → 6 loại

−34
8
1
1
6,625.10
.3.10


13,6.1,6.10 −19 
− 2 ÷=
2
1,876.10 −6
 (n − 1) n 