Bài giảng vật lý : Quang phổ vạch part 1 pps

Mẫu này sau này không thể giải thích được Mẫu này sau này không thể giải thích được tính tính bền vững của nguyên tử bền vững của nguyên tử và và vì sao hydro lại phát ra vì sao hydro l

Bạn có biết

Bạn có biết !!

N

Năăm 1911, d m 1911, dự ựa vào kết quả thí nghiệm dùng hạt a vào kết quả thí nghiệm dùng hạt bắn phá các lá kim loại mỏng, nhà vật lý người

Anh Rutherford đã đề ra một mẫu nguyên tử như là một hành tinh :

Ở tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điện tích dương, xung quanh hạt nhân có các electron mang

điện tích âm chuyển động như hành tinh quay quanh mặt trời

mặt trời

Mẫu này sau này không thể giải thích được

Mẫu này sau này không thể giải thích được tính tính bền vững của nguyên tử

bền vững của nguyên tử và và vì sao hydro lại phát ra vì sao hydro lại phát ra

quang phổ vạch.

Hai năm sau (1913), nhà Vật lý người Đan mạch Nieils Bohr đã bổ sung vào mẫu hành tinh và nhờ đó khắc phục các nhược điểm nói trên

 CÁC NHÀ VẬT LÝ VỀ HẠT NHÂN

NIELS BOHR (1885-1962) Nhà vật lý Đan Mạch (Giải Nobel năm 1922)

BALMER (1825-1898) Nhà vật lý Thụy Sĩ

RUTHERFORD

(1871-1937)

Nhà vật lý Anh

(giải Nobel năm 1908)

THUYẾT BOHR VÀ QUANG PHỔ HIDRO

I

I Mẫu nguyên tử Bohr Mẫu nguyên tử Bohr

Nguyên tử có cấu tạo như là một hành tinh với hai tiên đề:

a) Tiên đề về trạng thái dừng.

b) Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.

Hệ quả

Hệ quả: bán kính quỹ đạo của electron có giá trị hoàn toàn xác định: bán kính quỹ đạo của electron có giá trị hoàn toàn xác định

II

II Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch của Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch của hydro

Bình thường, electron của nguyên tử hidro ở tầng K (cơ bản) có năng Bình thường, electron của nguyên tử hidro ở tầng K (cơ bản) có năng lượng thấp nhất

Khi nhận ánh sáng thích hợp, electron nhận năng lượng (bị kích Khi nhận ánh sáng thích hợp, electron nhận năng lượng (bị kích

thích) sẽ nhảy từ tầng K (tầng cơ bản) lên một trong các tầng cao hơn ( tùy trường hơp) : L, M, N ,O, P,

Sau một thời gian rất ngắn (10 Sau một thời gian rất ngắn (10 88 s) electron sẽ chuyển xuống các tầng thấp hơn và tùy trường hợp mà nó phát ra bức xạ thích hợp:

*

* Nếu electron từ tầng P, O, N, M xuống tầng Nếu electron từ tầng P, O, N, M xuống tầng K K: có dãy Lyman.: có dãy Lyman.

*

* Nếu electron từ tầng P, O, N ,M xuống tầng L Nếu electron từ tầng P, O, N ,M xuống tầng L: có dãy Balmer.: có dãy Balmer.

•• * * Nếu electron từ tầng P, O, N xuống tầng M Nếu electron từ tầng P, O, N xuống tầng M: có dãy Paschen.: có dãy Paschen.

Lưu ý

Lưu ý: Trong một bình đựng khí hidro với mật độ hạt rất cao, : Trong một bình đựng khí hidro với mật độ hạt rất cao, mỗi hạt mỗi hạt phát ra một bức xạ

phát ra một bức xạ làm cho quang phổ vạch của khí hidro có đủ ba dãy làm cho quang phổ vạch của khí hidro có đủ ba dãy bức xạ nói trên.

Tiên đề Bohr

2)

2)Tiên đề về sự bức xạ và hấp thu năng lượng: Tiên đề về sự bức xạ và hấp thu năng lượng:

Khi electron đang ở tầng thấp (nguyên tử có NL E n

thấp) mà hấp thu được một phôton có năng lượng

bằng hf = E m E E n thì electron sẽ nhảy lên tầng cao

hơn (làm nguyên tử có NL cao hơn E m )

Ngược lại khi electron nhảy từ tầng m xuống tầng n

thì nguyên tử có NL giảm khi đó nó phát ra một bức

xạ có tần số f tính bằng công thức: E m – – E E n = hf

Việc chuyển trạng thái của nguyên tử đó là sự

nhảy của electron từ tầng này sang tầng khác.

Hệ quả

Hệ quả: bán kính quỹ đạo các tầng của electron có giá : bán kính quỹ đạo các tầng của electron có giá

trị xác định

1)

1)Tiên đề về trạng thái dừng Tiên đề về trạng thái dừng::

Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định E Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định E

gọi là những trạng thái dừng

Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ hoặc hấp thu năng lượng Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ hoặc hấp thu năng lượng

Bán kính quỹ đạo:

-Tầng K : r o = 5,3 10 -11 (m) -Tầng L: 4 r o ; tầng M : 9 r o -Tầng N : 16 r o ; tầng O : 25 r o -Tầng P: 36 r o

n m

Khi nhận AS thích

hợp electron bị

kích thích sẽ nhảy

từ tầng K lên một

trong các tầng cao

hơn: L,M,N,….

Khi electron nhảy từ tầng cao xuống tầng dưới

ø sẽ phát ra bức xạ thích hợp

+ K M N O P

GIẢI THÍCH SỰ HÌNH THÀNH QUANG PHỔ HIDRO

Ở nguyên tử hidro, tầng càng cao thì năng lượng nguyên tử càng lớn Bình thường, electron của nó ở tầng K (trạng thái cơ bản), làm cho hidro có năng lượng thấp nhất.

L

Sự chuyển trạng thái

dừng của các electron

M N O

K

L

-K

L

N P

1

2 3 6

_ Dãy Lyman được tạo thành khi các electron từ các quỹ đạo ngoài về quỹ đạo K

_ Dãy Balmer được tạo thành khi các electronø từ các quỹ đạo ngoài về quỹ đạo L _ Dãy Paschen được tạo thành khi các electron từ các quỹ đạo ngoài về quỹ đạo M

Sơ đồ năng lượng

Balmer

(Nhìn thấy)

Paschen

(hồng ngoại)

Lyman

(tử ngoại)

a b g d

M

O

4 5

Trạng thái ion hóa

Trang thái cơ bản Trạng thái ion hóa

Quang Phổ Vạch hidro