Loading...

Mẫu hành tinh nguyên tử Bo. L12.C6.P3.

MẪU NGUYÊN TỬ BO

Yêu cầu:

– Nắm được khái niệm về mẫu hành tinh nguyên tử Bohr.

– Nắm được các tiên đề Bohr về trạng thái dừng; sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.

– Nắm được quang phổ vạch của nguyên tử Hidro.

Nội dung:

* Tiên đề Bohr

                                     

* Bán kính quỹ đạo dừng thứ n của electron trong nguyên tử hiđrô:   rn = n2r0  Với n Î N*

   Với r0 =  5,3.10-11m là bán kính Bo (ở quỹ đạo K)

* Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrô:

                                         Với n Î N*

* Sơ đồ mức năng lượng

– Dãy Laiman: Nằm trong vùng tử ngoại. Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo K

Lưu ý: Vạch dài nhất lLK khi e chuyển từ L ® K

                                      Vạch ngắn nhất l¥K khi e chuyển từ ¥ ® K.

– Dãy Banme: Một phần nằm trong vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy

   Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo L

   Vùng ánh sáng nhìn thấy có 4 vạch:

   Vạch đỏ Ha     ứng với e: M ® L

   Vạch lam Hb   ứng với e: N ® L

   Vạch chàm Hg ứng với e: O ® L

   Vạch tím Hd    ứng với e: P ® L

Lưu ý: Vạch dài nhất lML (Vạch đỏ Ha )

                                      Vạch ngắn nhất l¥L khi e chuyển từ ¥ ® L.

– Dãy Pasen: Nằm trong vùng hồng ngoại, Ứng với e chuyển từ quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo M

Lưu ý: Vạch dài nhất lNM khi e chuyển từ N ® M.

                                      Vạch ngắn nhất l¥M khi e chuyển từ ¥ ® M.

* Mối liên hệ giữa các bước sóng và tần số của các vạch quang phổ của nguyên từ hiđrô:

                                       và f13 = f12 +f23   (như cộng véctơ)

* Công thức tính bước sóng của các vạch quang phổ nguyên tử hidro

R. là hằng số Ritbe; R = 1,097.107 m-1

BÀI TẬP MINH HỌA

Bài 1. Các mức năng lượng của nguyên tử Hidro được cho bởi công thức: , với E0 = 13,6eV; n = 1, 2, 3… tương ứng với các quỹ đạo K, L, M…

a.      Thiết lập biểu thức của bước sóng của các bức xạ phát ra khi nguyên tử chuyển từ các trạng thái kích thích n > 2 về trạng thái n = 2 (dãy Banme). Tìm hai bước sóng giới hạn của dãy Banme này.

b.      Biết bước sóng của 4 vạch đầu tiên trong dãy Banme: λα = 0,657μm; λβ = 0,468 μm; λγ = 0,434μm; λδ = 0,41μm. Tính bước sóng ứng với 3 vạch đầu tiên của dãy Pasen thông qua các bước sóng trên.

c.      Khi kích thích nguyên tử Hidro ở trạng thái cơ bản (n = 1) bằng việc hấp thụ photon có năng lượng thích hợp, bán kính quỹ đạo dừng của electron tăng lên 9 lần. Xác định bán kính quỹ đạo và vận tốc electron trên quỹ đạo đó. Tìm các bước sóng khả dĩ của bức xạ mà nguyên tử có thể phát ra.

BÀI GIẢI

a.      Theo tiên đề của Bo: khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng Ec sang trạng thái dừng có mức năng lượng thấp hơn Et thì nó phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu Ec – Et

Theo bài ta có:

Với n = 3:

Với n = 4 ta có:

b.      Vạch đầu tiên trong dãy Banme là tia màu đỏ (λα)  tương ứng với sự chuyển dãy từ quỹ đạo M (n= 3) về quỹ đạo L (n = 2), ta có:

Vạch thứ 2 trong dãy Banme là tia màu lam (λβ)  tương ứng với sự chuyển dãy từ quỹ đạo N (n= 4) về quỹ đạo L (n = 2), ta có:

Lấy (2)-(1) ta được:

Hiệu  là năng lượng mà phôtôn phát ra khi nguyên tử chuyển từ quỹ đạo N sang quỹ đạo M, là năng lượng ứng với bước sóng đầu tiên trong dãy Pasen:

Vậy:

Tương tự như trên ta có bước sóng ứng với vạch thứ 2 trong dãy Pasen là:

Bước sóng ứng với vạch thứ 3 trong dãy Pasen là:

c.      Bán kính quỹ đạo dừng thứ n: rn = n2.r0

Ban đầu: nguyên tử ở trạng thái cơ bản K(n = 1) có bán kính: r1 = r0

Khi bán kính quỹ đạo dừng của electron tăng lên 9 lần: rn = 9.r0

Vậy n = 3, tức là nguyên tử được kích thích lên quỹ đạo M: rM = 9.5,3.10-11 = 47,7.10-11 m

Khi các e chuyển động xung quanh hạt nhân thì lực hút tĩnh điện giữa các e và proton trong hạt nhân đóng vai trò là lực hướng tâm:

Từ quỹ đạo dừng M, nguyên tử có thể chuyển xuống các trạng thái dừng có mức năng lượng thấp hơn là L và K :

Khi chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L:

Khi chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K:

Khi chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K:

Đ/s: a. ; λ = 0,658μm; λ’ = 0,487μm.

b. λ1 = 1,627μm; λ2 = 1,279μm; λ3 = 1,091μm.

c. v = 7,29.105 m/s;  λ1 = 0,658μm; λ2 = 0,103μm; λ3 = 0,122μm.

Bài 2. Giá trị năng lượng ở các trạng thái dừng của nguyên tử Hidro được xác định bằng công thức:  với E0 = 13,6eV, n = 1, 2, 3…

a.      Tính bán kính quỹ đạo thứ 5 và vận tốc của electron trên quỹ đạo đó. Tìm độ biến thiên năng lượng của electron khi nó chuyển từ trạng thái ứng với n = 5 về trạng thái cơ bản (n=1) và tính bước sóng của bức xạ phát ra.

b.      Hãy xác định các vạch quang phổ của Hidro xuất hiện khi bắn phá nguyên tử Hidro ở trạng thái cơ bản bằng chùm electron có động năng 12,5eV.

BÀI GIẢI

a. Bán kính quỹ đạo thứ 5: r = n2.r0 = 25.5,3.10-11 = 13,25 A0

         Khi các e chuyển động xung quanh hạt nhân thì lực hút tĩnh điện giữa các e và proton trong hạt nhân đóng vai trò là lực hướng tâm:

         Độ biến thiên năng lượng của electron khi nó chuyển từ trạng thái ứng với n = 5 về trạng thái cơ bản n = 1:

b. Khi bắn phá nguyên tử Hidro ở trạng thái cơ bản bằng chùm electron có động năng 12,5eV thì nguyên tử chuyển sang trạng thái có mức năng lượng En:

Vậy có 3 vạch quang phổ phát ra:

Khi dịch chuyển từ quỹ đạo M (n = 3) về quỹ đạo L (n = 2):

Khi dịch chuyển từ quỹ đạo M (n = 3) về quỹ đạo K (n = 1):

 Khi dịch chuyển từ quỹ đạo L (n = 2) về quỹ đạo K (n = 1):

Đ/s:

a. r5 = 13,25A0, v5 = 4,37.105m/s, ΔE = 13,056eV, λ51 = 0,95 μm

b.λ21 = 0,122μm; λ31 = 0,103μm; λ32 = 0,658μm.

    Bài tập trắc nghiệm

  • (1)

    Khi electron trong nguyên tử hiđrô ở một trong các mức năng lượng cao M, N, O, … nhảy về mức có năng lượng L, thì nguyên tử hiđrô phát ra các vạch bức xạ thuộc dãy

    Brackett.

    Balmer.

    Lyman.

    Paschen.

  • (2)

    Muốn quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô chỉ phát ra 3 vạch thì phải kích thích nguyên tử hiđrô đến mức năng lượng.

    P.

    M.

    O.

    N.

  • (3)

    Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng thái dừng mà electron chuyển động trên quỹ đạo O. Tính số vạch quang phổ mà nguyên tử có thế phát ra khi chuyển về các trạng thái có năng lượng thấp hơn.

    1 vạch.

    10 vạch.

    6 vạch.

    3 vạch.

  • (4)

    Trong quang phổ hiđrô bức xạ đầu tiên trong dãy Balmer có

    màu chàm.

    màu lam.

    màu tím.

    màu đỏ.

  • (5)

    Các vạch trong dãy Paschen thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ ?

    Vùng ánh sáng nhìn thấy và tử ngoại.

    Vùng tử ngoại.

    Vùng hồng ngoại.             

    Vùng ánh sáng nhìn thấy.

  • (6)

    Chọn câu trả lời đúng. Khi êlectrôn trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quĩ đạo M về quĩ đạo L thì

    nguyên tử phát ra một vạch phổ có bước sóng ngắn nhất trong dãy Balmer.

    nguyên tử phát phôtôn có tần số

    nguyên tử phát ra phôtôn có năng lượng  = EL – EM.

    nguyên tử phát ra một vạch phổ thuộc dãy Balmer.

  • (7)

    Khi electron trong nguyên tử hiđrô bị kích thích lên mức M có thể thu được các bức xạ phát ra

    chỉ thuộc dãy Banme.

    chỉ thuộc dãy Laiman.

    thuộc cả dãy Laiman và Banme.

    thuộc cả dãy Laiman và Pasen.

  • (8)

    Cho bán kính quỹ đạo Bohr thứ nhất là 0,53A0. Bán kính quỹ đạo Bohr thứ 5 là

    123,5nm.

    1,325nm.

    1235nm.

    13,25nm.

  • (9)

    Cho tần số của hai vạch quang phổ đầu tiên trong dãy Lyman là f1; f2. Tần số của vạch quang phổ đầu tiên trong dãy Balmer() được xác định bởi

    .

    = f1 – f2.

    = f1 + f2.

    = f2 – f1.

  • (10)

    Cho bước sóng của bốn vạch trong dãy Balmer: = 0,656m; = 0,486m.; = 0,434m; = 0,410m. Hãy xác định bước sóng của bức xạ ở quang phổ vạch của hiđrô ứng với sự di chuyển của electron từ quĩ đạo N về quĩ đạo M.

    1,255m.

    1,545m.

    0,840m.

    1,875m.

Loading...

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
Sách và tư liệu
Cây tre trăm đốt
No img
Ngày xưa, có một ông già nhà quê có một cô gái đẹp. Trong nhà ...
Công thức Vật lý 10_Tóm tắt_Giúp hs nhớ lại những gì cơ bản nhất
Công thức Vật lý 10_Tóm tắt_Giúp hs nhớ lại những gì cơ bản nhất
PHỤC VỤ ÔN TẬP KIẾN THỨC LỚP 10 VÀ NHỮNG KIẾN THỨC CẦN THIẾT CHO THI ĐẠI HỌC 
Vật lý 12_Đề ôn luyện trên lớp_ngày 10/6/2016_Thầy Bằng_Đại học Hàng Hải
Vật lý 12_Đề ôn luyện trên lớp_ngày 10/6/2016_Thầy Bằng_Đại học Hàng Hải
ĐÁP ÁN Vật lý 12_Đề ôn luyện về nhà_ngày 7/6/2016MÃ ĐỀCÂUĐÁP ÁN1321D1322C1323B1324A1325C1326B1327A1328A1329B13210D13211C13212B13213C13214D13215D13216C13217D13218A13219C13220A13221A13222A13223D13224C13225B13226C13227D13228B13229A13230D13231A13232C13233B13234A13235B13236D13237A13238C13239D13240C13241B13242B13243C13244A13245C13246C13247A13248D13249B13250C
Nghìn lẻ một đêm – Chương 35: Aladdin và chiếc đèn thần
No img
Mustafa rất nghèo, công việc chỉ vừa đủ ăn cho ông, vợ và một đứa ...
UNIT 5 – TEST 2 – Tiếng anh 11 – Tài liệu cô Cẩm Nhung
UNIT 5 – TEST 2 – Tiếng anh 11 – Tài liệu cô Cẩm Nhung
 UNIT 5                                      TEST 2I.              PRONUNCIATIONChoose the word that has main stress placed differently from the others.1.     a. illiterate               ...