Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo (Bản mới)

BÀI 33 
MẪU NGUYÊN TỬ BO 
Kiểm tra bài cũ 
Câu 1 : Hiện tượng quang-phát quang là gì ? Chất phát quang là gì ? 
Trả lời : Hiện tượng quang-phát quang là hiện tượng một số chất có khả năng hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác . 
Chất có khả năng phát sáng là chất phát quang 
Kiểm tra bài cũ 
Câu 2 : Phân biệt hiện tượng huỳnh quang và hiện tượng lân quang 
Huỳnh quang là sự phát quang của các chất lỏng và khí có đặc điểm là 
 ánh sáng phát quang bị tắt rất nhanh sau khi tắt ánh sáng kích thích 
b. Lân quang là sự phát quang của các chất rắn có đặc điểm là 
 ánh sáng phát quang có thể kéo dài một khoảng thời gian nào đó sau khi tắt ánh sáng kích thích 
Bài Mới 
I. MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ 
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ: 
1. Tiên đề về các trạng thái dừng : 
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử : 
III.QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ H 
Thomson 
- Nguyên tử là quả cầu đặc mang điện tích dương,các electron chuyển động trong quả cầu đó . 
2) Mẫu nguyên tử Rutherford 
- Để khắc phục những khó khăn của mẫu nguyên tử Thomson, năm 1911 học trò của Thomson là Rutherford đã làm nhiều thí nghiệm dùng electron bắn vào lá vàng mỏng , ông nhận xét nguyên tử không thể có cấu tạo là quả cầu đặc từ đó ông đưa ra mẫu nguyên tử Rutherford. 
- Còn có tên gọi là mẫu hành tinh : bao gồm các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân mang điện tích dương . 
RUTHERFORD 
MẪU NGUYÊN TỬ HÀNH TINH CHO NGUYÊN TỬ HYĐRÔ 
MẪU NGUYÊN TỬ HÀNH TINH CHO 1 SỐ NGUYÊN TỐ HÓA HỌC KHÁC. 
I. MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ 
 M ẫu nguyên tử của Thomson: Nguyên tử là quả cầu đặc mang điện tích dương,các electron chuyển động trong quả cầu đó . 
- Mẫu hành tinh : Bao gồm các electron mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân mang điện tích dương . 
→ Cả hai mẫu nguyên tử trên đều gặp khó khăn trong việc giải thích tính bền vững của nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô  
- Mẫu nguyên tử Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo. 
Để khắc phục những khó khăn của 2 mẫu nguyên tử trên 
Năm 1913, Bohr vận dụng tinh thần của thuyết lượng tử để xây dựng mẫu nguyên tử Bohr với 2 tiên đề chính sau đây : 
- Đối với nguyên tử hiđrô 
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 
1. Tiên đề về các trạng thái dừng 
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong 1 số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ. 
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng. 
r n = n 2 r 0 
r 0 = 5,3.10 -11 m gọi là bán kính quỹ đạo Bo 
Lượng tử số 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
Bán kính quỹ đạo 
r 0 
4r 0 
9r 0 
16r 0 
25r 0 
36r 0 
Mức năng lượng 
E 1 
E 2 
E 3 
E 4 
E 5 
E 6 
Tên quỹ đạo 
K 
L 
M 
N 
O 
P 
- Trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất , và electron chuyển động gần hạt nhân nhất . Gọi là trạng thái cơ bản 
- Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn và electron chuyển động xa hạt nhân hơn . Gọi là trạng thái kích thích 
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 (E n ) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (E m ) thì nó phát ra 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E n - E m : 
 = hf nm = E n - E m 
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng E m thấp hơn mà hấp thụ được 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E n - E m thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn E n . 
Nghĩa là một chất có thể hấp thụ ánh sáng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy 
E n 
E m 
hf nm 
hf nm 
III. QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HYDRO 
Quang phổ nguyên tử Hydro gồm ba dãy : 
Dãy Laiman : nằm ở vùng tử ngoại . 
Dãy Banme một phần nằm ở vùng tử ngoại , một phần nằm ở vùng ánh sáng nhìn thấy gồm 4 vạch đỏ , lam , chàm , tím . 
Dãy Pasen : vùng hồng ngoại 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng thấp thì nó phát ra một photon có năng lượng hoàn toàn xác định : hf = E cao – E thấp 
Mỗi photon có tần số f tương ứng với một ánh sáng đơn sác có bước sóng  ứng với một vạch màu xác định . 
L 
M 
O 
P 
N 
QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRÔ 
 = E n - E m 
L 
M 
O 
P 
N 
QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRÔ 
 = E n - E m 
L 
M 
O 
P 
N 
QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRÔ 
 = E n - E m 
L 
M 
O 
P 
N 
QUANG PHỔ VẠCH NGUYÊN TỬ HIĐRÔ 
 = E n - E m 
C 
J 
L 
L 1 
L 2 
F 
S 
P 
Quang phổ vạch hấp thụ 
Quang phổ liên tục 
Quang phổ vạch hấp thụ 
 Quang phổ vạch phát xạ 
Đèn hơi H 2 
 Hiện tượng đảo sắc 
Ngược lại , nếu một nguyên tử Hydro đang ở mức năng lượng E m thấp mà nằm trong chùm sáng trắng có tất cả các photon từ lớn đến nhỏ khác nhau , nó sẽ hấp thụ ngay một photon có năng lượng đúng bằng hiệu E cao - E thấp để nhảy lên mức nang lượng E cao 
  có một sóng ánh sang bị hấp thụ , làm trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối . . Hay phổ hấp thụ của Hydro cũng là quang phổ vạch . 
CHÀO TẠM BIỆT. CHÚC CÁC EM CÓ MỘT MÙA XUÂN VUI VẺ CÙNG GIA ĐÌNH VÀ BẠN BÈ