Lý thuyết Mẫu nguyên tử Bo (hay, chi tiết nhất)

Bài viết Lý thuyết Mẫu nguyên tử Bo với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Lý thuyết Mẫu nguyên tử Bo.

Lý thuyết Mẫu nguyên tử Bo

Bài giảng: Bài 33: Mẫu nguyên tử Borh - Cô Phan Thanh Nga (Giáo viên VietJack)

Quảng cáo

I) Mẫu nguyên tử Bo.

Năm 1913 nhà vật lý Bo đã bổ sung vào mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho hai giả thuyết ( các tiên đề của Bo)

- Tiên đề về trạng thái dừng.

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

+) Bình thường nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản ( n = 1). Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử ở các trạng thái dừng có năng lượng cao hơn gọi là trạng thái kích thích thứ n (n > 1)

+) Tên của các quỹ dạo dừng

n	1	2	3	4	5	6...
Tên	K	L	M	N	O	P...

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

Quảng cáo

Đối với nguyên tử Hidro r_n = n²r₀ với r₀ = 5,3.10^-11 gọi là bán kính Bo.

- Tiên đề về sự hấp thụ và bức xạ năng lượng cảu nguyên tử.

Mẫu nguyên tử Bo - Lý thuyết Vật Lý 12 đầy đủ

Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E_m sang trạng thái dừng có năng lượng E_n nhỏ hơn thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E_m - E_n.

E_m - E_n = hf_nm

Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng E_n mà hấp thụ một phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu E_m - E_n thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng E_n

→ Nếu nguyên tử hấp thụ ánh sáng có bước sóng nào thì cũng phát ra ánh sáng có bước sóng đó.

II) Giải thích quang phổ vạch và quang phổ phát xạ:

- Quang phổ vạch phát xạ: Khi electron chuyển từ trạng thái có năng lượng cao xướng trạng thái có năng lượng thấp hơn thì phát ra một photon có năng lượng xác định ứng với một vạch quang phổ. Các giá trị này không liên tục nên quang phổ là các vạch riêng rẽ.

- Quang phổ vạch hấp thụ: Khi electron đang ở trạng thái năng lượng thấp, mà được đặt trong một chùm sáng trắng ( có vô số các bước sóng nên sẽ có tất cả các photon có năng lượng từ lớn đến nhỏ) thì eletron sẽ hấp thụ một số photon có năng lượng phù hợp, làm cho quang phổ liên tục của ánh sáng trắng bị mất đi một số vạch.

III) Quang phổ vạch của nguyên tử Hiđrô

Từ thực nghiệm người ta thấy các vạch phát xạ của nguyên tử Hiđrô sắp xếp thành các dãy nguyên tử khác nhau.

- Dãy Lai-man: được tạo thành khi electron chuyển từ các trạng thái năng lượng cao về trạng thái cơ bản (λ_n1), các bức xạ thuộc vùng tử ngoại.

Quảng cáo

- Dãy Ban-me: được tạo thành khi electron chuyển từ các trạng thái năng lượng cao về trạng thái kích thích thứ 2 (λ_n2), các bức xạ nằm trong miền tử ngoại và 4 vạch đầu nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy là vạch đỏ H_α(λ₃₂), vạch lam H_β(λ₄₂), vạch lam H_γ(λ₅₂), vạch chàm H_δ(λ₆₂).

- Dãy Pa-sen: được tạo thành khi electron chuyển từ các trạng thái năng lượng cao về trạng thái kích thích thứ 3 (λ_n3), các bức xạ nằm trong vùng hồng ngoại.

IV. Bài tập bổ sung

Bài 1: Nội dung của tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử được phản ánh trong nào dưới đây?

A. Nguyên tử phát ra một phôtôn mỗi lần bức xạ ánh sáng.

B. Nguyên tử thu nhận một phôtôn mỗi lần hấp thụ ánh sáng.

C. Nguyên tử phát ra ánh sáng nào thì có thể hấp thụ ánh sáng đó.

D. Nguyên tử chỉ có thể chuyển giữa các trạng thái dừng. Mỗi lần chuyển, nó bức xạ hay hấp thụ một phôtôn có năng lượng đúng bằng độ chênh lệch năng lượng giữa hai trạng thái đó.

Bài 2: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về mẫu nguyên tử Bo?

A. Nguyên tử bức xạ khi chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích.

B. Trong các trạng thái dừng, động năng của êlectron trong nguyên tử bằng không.

C. Khi ở trạng thái cơ bản, nguyên tử có năng lượng cao nhất.

D. Trạng thái kích thích có năng lượng càng cao thì bán kính quỹ đạo của êlectron càng lớn

Bài 3: Phát biểu nào sau đây là sai, khi nói về mẫu nguyên tử Bo?

A. Trong trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.

B. Trong trạng thái dừng, nguyên tử có bức xạ.

C. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng E_m (E_m< E_n) thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng (E_n- E_m).

D. Nguyên tử chỉ tồn tại ở một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng.

Bài 4: Trong quang phổ hidro. Các bức xạ trong dãy Ban - me thuộc vùng

A. hồng ngoại.

B. tử ngoại.

C. khả kiến.

D. khả kiến và tử ngoại.

Bài 5: Chùm nguyên tử H đang ở trạng thái cơ bản, bị kích thích phát sáng thì chúng có thể phát ra tối đa 3 vạch quang phổ. Khi bị kích thích electron trong nguyên tử H đã chuyển sang quỹ đạo:

A. M.

B. L.

C. O.

D. N.

Bài 6: Đám nguyên tử hiđrô ở mức năng lượng kích thích O, khi chuyển xuống mức năng lượng thấp sẽ có khả năng phát ra số vạch phổ tối đa thuộc dãy Banme là:

A. 3 vạch.

B. 5 vạch.

C. 6 vạch.

D. 7 vạch.

Bài 7: Năng lượng các trạng thái dừng của nguyên tử hidro cho bởi E_n = - 13,6/n² eV. Với n= 1, 2, 3…ứng với các quỹ đạo K, L, M… Nguyên tử hidro đang ở thái cơ bản thì nhận được một photon có tần số f = 3,08.10¹⁵ Hz, electron sẽ chuyển động ra quỹ đạo dừng

A. L.

B. M.

C. N.

D. O.

Bài 8: Vạch quang phổ có tần số nhỏ nhất trong dãy Ban-me là tần số f₁, Vạch có tần số nhỏ nhất trong dãy Laiman là tần số f₂. Vạch quang phổ trong dãy Laiman sát với vạch có tần số f₂ sẽ có tần số bao nhiêu?

A. f₁+ f₂.

B. f₁f₂.

C. f₁f₂ / f₁+ f₂.

D. f₁f₂ / f₁- f₂.

Bài 9: Năng lượng các trạng thái dừng của nguyên tử hidro cho bởi E_n = - 13,6/n² eV. Với n= 1,2,3…ứng với các quỹ đạo K, L, M … Vạch quang phổ trong dãy Pasen với tần số lớn nhất là?

A. f = 1,59.10¹⁴ Hz.

B. f = 2,46.10¹⁵ Hz.

C. f = 3,65.10¹⁴ Hz.

D. f = 5,24.10¹⁵ Hz.

Bài 10: Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng -1,514 eV sang trang thái dừng có năng lượng -3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số

A. 2,571.10¹³ Hz.

B. 4,572.10¹⁴Hz

C. 3,879.10¹⁴Hz.

D. 6,542.10¹²Hz.

Xem thêm các bài Lý thuyết Vật Lí lớp 12 hay khác: