vl12-bai33-maunguyentubohr

Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng.. Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử Khi n

Kiểm tra bài cũ

Hiện tượng quang-phát quang là gì? Nêu đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang.

Hiện tượng quang-phát quang là gì? Nêu đặc điểm của ánh sáng huỳnh quang.

Hiện tượng quang - phát quang là sự hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.

Hiện tượng quang - phát quang là sự hấp thụ ánh sáng có bước sóng này để phát ra ánh sáng có bước sóng khác.

Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích: hq > kt.

Ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn bước sóng của ánh sáng kích thích: hq > kt.

I Mô hình hành tinh nguyên tử

Mô hình hành tinh là gì ?

Hãy quan sát:

HỆ MẶT TRỜI

Hệ Mặt Trời gồm Mặt Trời là trung tâm của hệ (thiên thể duy nhất nóng sáng), xung quanh có các hành tinh (trong đó

có Trái Đất) quay theo các quỹ đạo tròn hoặc elip.

Măt Trời

Dựa theo cấu tạo của Hệ Mặt Trời, năm 1911 Rơ-dơ-pho đã đề xướng ra mẫu cấu tạo nguyên tử gọi là mẫu hành tinh nguyên tử

I Mô hình hành tinh nguyên tử

+ Ở tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điện

tích dương

+ Xung quanh hạt nhân có các electron chuyển

động trên những quỹ đạo tròn hoặc elip

+ Khối lượng của nguyên tử hầu như tập trung

ở hạt nhân

+ Độ lớn của điện tích dương của hạt nhân

bằng tổng độ lớn của các điện tích âm của các

electron Nguyên tử ở trạng thái trung hòa điện Rutherford Tuy nhiên mẫu này đã gặp khó khăn là không giải thích được tính bền vững của các nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử

Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho:

I Mô hình hành tinh nguyên tử

Trong mẫu này, Bo vẫn giữ mô hình

hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho,

nhưng ông cho rằng hệ thống nguyên tử

bị chi phối bởi những quy luật đặc biệt có

tính lượng tử mà ông đề ra dưới dạng hai

giả thuyết gọi là hai tiên đề của Bo về cấu

tạo nguyên tử

Năm 1913, Bo đã vận dụng thuyết

lượng tử ánh sáng vào hệ thống nguyên

tử và đề ra một mẫu nguyên tử mới gọi là

mẫu nguyên tử Bo Mẫu này đã giải thích

được sự tạo thành quang phổ vạch của

các nguyên tử, đặc biệt là nguyên tử

hiđrô

Niels Bohr

II Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử

Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng Khi ở trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ

1 Tiên đề về các trạng thái dừng

Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng

rn = n2r0

Với r 0 = 5,3.10 -11 m gọi là bán kính quỹ đạo Bo; n = 1, 2, 3, 4, 5,

Khi n = 1 nguyên tử ở trạng thái có năng lượng thấp nhất, electron chuyển động trên quỹ đạo gần hạt nhân nhất Đó là trạng thái cơ bản.

Khi n = 2, 3, Nguyên tử ở các trạng thái dừng kích thích, n càng lớn (electron càng xa nhân), năng lượng nguyên tử càng cao, nguyên tử càng kém bền vững (thời gian tồn tại ở các trạng này là 10 -8 s) .

Đối với nguyên tử hiđrô thì bán kính quỹ đạo dừng là:

Năng lượng của electron trong nguyên tử hiđrô ở quỹ đạo dừng thứ n:

* 2

13,6

;

n

n



n = 1 (K) EK

n = 2(L) EL

n = 3 (M) EM

n = 4 (N) EN

n = 5 (O) EO

II Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử

Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái

dừng có năng lượng (En) sang trạng thái

dừng có năng lượng thấp hơn (Em) thì nó

phát ra một phôtôn có năng lượng bằng

hiệu En – Em:  = hfnm = En – Em

2 Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử

Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong

trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp

thụ được một phôtôn có năng lượng đúng

bằng hiệu En – Em thì nó chuyển lên trạng

thái dừng có năng lượng cao En

En

Em

En

Em

hfnm

hfmn

Tiên đề này cho thấy: Nếu một chất hấp thu được ánh sáng có bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy

C2 Nếu phôtôn có năng lượng lớn hơn hiệu E n – E m thì

nguyên tử có hấp thụ được không?

Nếu phôtôn có năng lượng lớn hơn hiệu E n – E m thì nguyên tử cũng không hấp thụ được vì năng lượng của phôtôn khi đó không tương ứng với hiệu mức năng lượng của hai trạng thái dừng của nguyên tử.

III Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô

Với nguyên tử hiđrô, người ta đã xác định được năng lượng của electron khi nó chuyển động trên các quỹ đạo dừng khác nhau EK, EL, EM, …

Dùng mẫu nguyên tử Bo, người ta đã giải thích rất thành công các quy luật của quang phổ nguyên tử hiđrô

Khi electron chuyển từ mức năng

lượng cao (Ecao) xuống mức năng

lượng thấp hơn (Ethấp) thì nó phát ra

một phôtôn có năng lượng xác định

ứng với một ánh sáng đơn sắc có

bước sóng trong chân không xác

định ứng với một vạch quang phổ có

một màu (hay một vị trí) xác định:

hf = = Ecao – Ethấp

hc



M

O

P

N

 = E n - E m

K

Ecao

Ethấp

III Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô

Với nguyên tử hiđrô, người ta đã xác định được năng lượng của electron khi nó chuyển động trên các quỹ đạo dừng khác nhau EK, EL, EM, …

Dùng mẫu nguyên tử Bo, người ta đã giải thích rất thành công các quy luật của quang phổ nguyên tử hiđrô

Nếu một nguyên tử hiđrô đang ở một

mức năng lượng thấp Ethấp nào đó mà

nằm trong một vùng ánh sáng trắng,

trong đó có tất cả các phôtôn có năng

lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau thì nó

sẽ hấp thụ ngay một phôtôn có năng

lượng phù hợp  = Ecao – Ethấp để

chuyển lên mức năng lượng Ecao Như

vậy, một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị

hấp thụ làm cho trên quang phổ liên

tục xuất hiện một vạch tối

M O

P N L K

Ethấp

ECao

KIẾN THỨC CẦN NHỚ VẬN DỤNG

Nguyên tử được cấu tạo bởi

hạt nhân mang điện tích

dương, xung quanh có các

electron chuyển động trên các

quỹ đạo có bán kính nhất định

gọi là quỹ đạo dừng

Khi ở trạng thái dừng nguyên

tử có năng lượng hoàn toàn

xác định và không bức xạ

Câu 1 Trạng thái dừng là

A Trạng thái electron không chuyển động quanh hạt nhân

B Trạng thái hạt nhân không dao động

C Trạng thái đứng yên của nguyên tử

D Trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử

KIẾN THỨC CẦN NHỚ VẬN DỤNG

Khi nguyên tử chuyển từ

trạng thái dừng có năng lượng

En sang trạng thái dừng có

năng lượng Em thấp hơn thì

nó phát ra một phô tôn có

năng lượng đúng bằng hiệu En

– Em:

 = hfnm = = En - Em

Khi ở trạng thái dừng có

năng lượng Em mà hấp thụ

được phôtôn có năng lượng

 = hfmn = En - Em thì nó sẽ

chuyển lên trạng thái dừng có

năng lượng En

Câu 2 Phát biểu nào sau đây sai?

A Khi hấp thụ được một phôtôn

có năng lượng phù hợp thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn

B Khi chuyển từ trạng thái dừng

có năng lượng cao sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn thì phân tử phát ra một phôtôn có tần số xác định

C Nguyên tử có thể hấp thụ hoăc bức xạ các phôtôn có năng lượng bất kỳ

D Trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất là trạng thái dừng bền vững nhất của nguyên tử

nm

hc



KIẾN THỨC CẦN NHỚ VẬN DỤNG

Quang phổ vạch của nguyên

tử hiđrô:

En – Em = hf =

Bán kính quỹ đạo dừng thứ n

của electron trong nguyên tử

hiđrô:

rn = n2r0; r0 = 5,3.10-11 m

Năng lượng của electron

trong nguyên tử hiđrô ở quỹ

đạo dừng thứ n:

Câu 3 Trong nguyên tử hiđrô, với

r0 là bán kính Bo thì bán kính quỹ đạo dừng của electron không thể là

hc



2

13,6

n

n



Câu 4 Nguyên tử hiđrô chuyển từ

trạng thái dừng có năng lượng En

= -1,5 eV sang trạng thái dừng có năng lượng Em = -3,4 eV Bước sóng của bức xạ mà nguyên tử hiđrô phát ra xấp xĩ bằng

B 12r0

A 9r0 C 16r0 D 25r0

B 0,654.10-6 m

A 0,654.10-7 m

C 0,654.10-5 m D 0,654.10-4 m

+ Giải các bài tập trang 169 sgk và các bài tập bài 33 sbt + Xem trước bài 34: Sơ lược về laze.