Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo (Chuẩn kĩ năng)

BAØI GIAÛNG VAÄT LYÙ 
MAÃU NGUYEÂN TÖÛ BOHR 
KIEÅM TRA BAØI CUÕ 
1) Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng? 
2) Mô tả quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử Hidro 
Baøi 33 : MAÃU NGUYEÂN TÖÛ BO VAØ QUANG PHOÅ VAÏCH CUÛA NGUYEÂN TÖÛ HYDRO 
I. MẪU NGUYÊN TỬ BOHR 
1. Tiên đề về trạng thái dừng 
r 0 
*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 
I. MẪU NGUYÊN TỬ BOHR 
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử 
*Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng E m sang trạng thái dừng có mức năng lượng E n thấp hơn thì nguyên tử phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu hai mức năng lượng E m – E n . 
* E m – E n = hf (h là hằng số Planck) 
  = hf = E m -E n 
E m 
E n 
I. MẪU NGUYÊN TỬ BOHR 
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử 
*Khi nguyên tử đang ở trạng thái dừng có mức năng lượng E n mà hấp thụ được một photon có năng lượng hf đúng bằng hiệu hai mức năng lượng E m – E n thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng E m cao hơn. 
  = hf = E m -E n 
E m 
E n 
E m 
E n 
  = hf = E m -E n 
  = hf = E m -E n 
Sơ đồ về sự hấp thụ và bức xạ năng lượng của nguyên tử 
II. HỆ QUẢ CỦA HAI TIÊN ĐỀ TRÊN 
*Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ đạo có bán kính xác định gọi là quỹ đạo dừng. 
*Quỹ đạo có bán kính nhỏ nhất r 0 sẽ có năng lượng thấp nhất gọi là quỹ đạo cơ bản. 
r 0 
*Với r 0 = 5,3. 10 -11 m được gọi là bán kính Bohr. 
n 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
Teân quyõ ñaïo 
K 
L 
M 
N 
O 
P 
Baùn kính r n = r o .n 2 
r 0 
4r 0 
9r 0 
16r 0 
25r 0 
36r 0 
Chú ý: 
*Bán kính dừng nhỏ → năng lượng thấp → trạng thái bền vững hơn. 
*Các electron ở trạng thái có năng lượng lớn luôn có xu hướng chuyển về trạng thái có mức năng lượng nhỏ hơn, bền vững hơn. 
III. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH CỦA HYDRO 
1. Thực nghiệm 
*Khi quan sát quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử Hydro, người ta thấy chúng gồm những vạch màu xác định tách rời nhau: 
	Lyman 	 Banme Pasen 
Vùng tử ngoại 
Vùng nhìn thấy 
Vùng hồng ngoại 
	Lyman 	 Banme Pasen 
ĐẶC ĐIỂM CỦA QUANG PHỔ VẠCH HYDRO 
*Dãy Lyman nằm hoàn toàn trong vùng tử ngoại. 
*Dãy Banme một phần nằm trong vùng tử ngoại, một phần nằm trong vùng nhìn thấy. 
*Dãy pasen nằm trong vùng hồng ngoại. 
Hình chụp quang phổ vạch của nguyên tử Hydro 
2. Giải thích 
III. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH CỦA HYDRO 
	*Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử Hydro có năng lượng thấp nhất, electron chuyển động trên quỹ đạo K. 
	*Khi nguyên tử nhận được năng lượng kích thích, electron chuyển lên quỹ đạo cao hơn, sau khoảng thời gian rất ngắn electron lại trở về mức năng lượng thấp bên trong đồng thời phát ra các bức xạ tạo thành các vạch quang phổ. 
E m 
E n 
 Ta coù  = hf = E cao – E thaáp 
  xaùc ñònh neân aùnh saùng phaùt ra cho vaïch maøu xaùc ñònh cuûa quang phoå phaùt xaï 
Moãi taàn soá f öùng vôùi  = 
III. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH CỦA HYDRO 
Daõy Lyman (vuøng töû ngoaïi) 
P 
N 
M 
L 
K 
O 
Khi electron töø caùc quyõ ñaïo beân ngoaiø trôû veà quyõ ñaïo K : phaùt ra böùc xaï cho caùc vaïch daõy Lyman 
Banme 
P 
N 
M 
L 
K 
O 
Khi electron töø caùc quyõ ñaïo beân ngoaøi trôû veà quyõ ñaïo L : phaùt ra böùc xaï cho caùc vaïch daõy Banme 
Daõy Pasen (Vuøng hoàng ngoaïi) 
P 
N 
M 
L 
K 
O 
Khi electron töø caùc quyõ ñaïo beân ngoøai trôû veà quyõ ñaïo M : phaùt ra photon cho caùc vaïch daõy Pasen 
Lyman 
Banme 
Pasen 
P 
N 
M 
L 
K 
O 
Sô ñoà nhaûy möùc naêng luôïng taïo caùc vaïch quang phoå Hydro 
Daõy Lyman 
Daõy Banme 
Daõy Pasen 
n=1 
n=2 
n=3 
n=4 
n=5 
n=6 
QUANG PHOÅ VAÏCH HYDRO 
 0,6 0,5 0,4  m 
0,656  m 	 	 0,486 0,434 0,410  m 
Cuûng coá : 
1) ÔÛ traïng thaùi döøng, nguyeân töû: 
A. khoâng böùc xaï vaø khoâng haáp thuï naêng löôïng. 
B. khoâng böùc xaï nhöng coù theå haáp thuï naêng löôïng. 
C. khoâng haáp thuï nhöng coù theå böùc xaï naêng löôïng 
D. vaãn coù theå haáp thuï vaø böùc xaï naêng löôïng 
2)Daõy Ban-me öùng vôùi söï chuyeån eâlectron töø quyõ ñaïo ôû xa haït nhaân veà quyõ ñaïo naøo sau ñaây? 
A.Quyõ ñaïo K 
B.Quyõ ñaïo L 
C.Quyõ ñaïo M 
D.Quyõ ñaïo N 
 3) Giaû söû electron nhaûy töø quyõ ñaïo M coù möùc naêng löôïng -1,5eV veà quyõ ñaïo L coù möùc naêng löôïng -3,4eV 
Haõy xaùc ñònh böôùc soùng  cuûa böùc xaï phaùt ra ? böùc xaï thuoäc daõy naøo ? 
0,656  m 
Keát quaû :  = 
Daõy: 
Banme 
HEÁT