Các dạng bài tập Mẫu nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của Hidro có lời giải



Các dạng bài tập Mẫu nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Phần Mẫu nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của Hidro Vật Lí lớp 12 với các dạng bài tập chọn lọc có trong Đề thi THPT Quốc gia và trên 50 bài tập trắc nghiệm có lời giải. Vào Xem chi tiết để theo dõi các dạng bài Mẫu nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của Hidro hay nhất tương ứng.

Cách giải bài tập Mẫu nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của Hidro

A. Phương pháp & Ví dụ

1. Phương pháp

1. Tiên đề về trạng thái dừng

• Nguyên tử chỉ tồn tại trong một 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, electron chỉ chuyển động xung quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng. Đối với nguyên tử Hidro bán kính quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương của các số nguyên liên tiếp:

Rn = n2.ro

Rn: là bán kính quỹ đạo thứ n

n: là quỹ đạo thứ n

ro = 5,3.10-11 m: là bán kính cơ bản

ro 4ro 9ro 16ro 25ro 36ro
K L M N O P

2. Tiên đề về hấp thụ và bức xạ năng lượng

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

• Khi nguyên tử chyển từ trạng thái dừng có năng lượng (En) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra một pho ton có năng lượng đúng bằng hiệu: En - Em

ε = hfnm = En - Em

• Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng En.

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

• Từ tiên đề trên: Nếu một chất hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng ấy.

3. Quang phổ vạch Hiđrô

• Mức năng lượng ở trạng thái n: Cách giải bài tập Mẫu nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của Hidro hay, chi tiết

• e lectron bị ion hóa khi: E = 0.

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

• Công thức xác định tổng số bức xạ có thể phát ra khi e ở trạng thái năng lượng thứ n:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Ở nguyên tử hidro, quỹ đạo nào sau đây có bán kính lớn nhất so với bán kính các quỹ đạo còn lại?

A. O          B. N          C. L         D. P

Hướng dẫn:

• Ta có: Rn = n2.ro (trong đó ro là bán kính quỹ đạo cơ bản: ro = 5,3.10-11 m)

Quĩ đạo O có n = 5.

Quĩ đạo N có: n = 4

Quĩ đạo L có n = 2

Quĩ đạo P có n = 6.

⇒ Trong các quỹ đạo trên, quỹ đạo P có n lớn nhất lên bán kính là lớn nhất.

Ví dụ 2: Electron đang ở quỹ đạo n chưa rõ thì chuyển về quỹ đạo L và thấy rẳng bán kính quỹ đạo đã giảm đi 4 lần. Hỏi ban đầu electron đang ở quỹ đạo nào?

A. O         B. M         C. N         D. P

Hướng dẫn:

• Ta có: Bán kính quỹ đạo L: R2 = 22.ro = 4.ro

Bán kính quỹ đạo n: Rn = n2.ro

Theo đề bài: Cách giải bài tập Mẫu nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của Hidro hay, chi tiết

Vậy electron ban đầu đang ở quỹ đạo N

Ví dụ 3: Năng lượng của êlectron trong nguyên tử hyđrô được tính theo công thức: En = -13,6 / n2; n = 1, 2, 3, … Xác định năng lượng ở quỹ đạo dừng L.

A. 5,44.10-20 J          B. 5,44eV          C. 5,44MeV          D. 3,4.eV

Hướng dẫn:

• Quĩ đạo dừng thứ L ứng với n = 2 ⇒ EL = 13,6 / 4 = 3,4 eV

Ví dụ 4: Năng lượng của êlectron trong nguyên tử hyđrô được tính theo công thức: En = -13,6 / n2; n = 1,2,3, …Hỏi khi electron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nó phát ra một photon có bước sóng là bao nhiêu?

A. 0,2228 μm.          B. 0,2818 μm.         C. 0,1281 μm.         D. 0,1218 μm.

Hướng dẫn:

Khi e chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nó phát ra một photon: Cách giải bài tập Mẫu nguyên tử Bo, Quang phổ vạch của Hidro hay, chi tiết

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Ví dụ 5: Trong quang phổ của nguyên tử hiđro, ba vạch đầu tiên trong dãy lai man có bước sóng λ12 = 121,6 nm; λ13 = 102,6 nm; λ14 = 97,3 nm. Bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Banme và vạch đầu tiên trong dãy pasen là

A. 686,6 nm và 447,4 nm.          B. 660,3 nm và 440,2 nm.

C. 624,6nm và 422,5 nm.          D. 656,6 nm và 486,9 nm.

Hướng dẫn:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro

Bài 1: Vạch đầu tiên (bước sóng dài nhất) trong dãy Lyman là λ21 = 121,2 nm. Hai vạch đầu trong dãy Balmer là λ32 = 0,6563 μm và λ42 = 0,4861 μm. Bước sóng của vạch thứ hai và vạch thứ ba trong dãy Lyman là

A. 341 nm; 910 nm.

B. 102,3 nm; 97,0 nm.

C. 0,672 μm; 0,455 μm.

D. 0,486 μm; 0,970 nm.

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Vạch thứ hai trong dãy Lyman là λ31 :

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Vạch thứ ba trong dãy Lyman là λ41 :

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Đáp án B

Bài 2: Chiếu một chùm sáng đơn sắc vào khối khí hydro loãng đang ở trạng thái cơ bản thì trong quang phổ phát xạ của khối khí đó có 6 vạch nằm trong vùng hồng ngoại, bước sóng ngắn nhất trong 6 vạch đó bằng 1,0960 μm. Theo mẫu nguyên tử Bohr thì bước sóng ngắn nhất trong quang phổ phát xạ của khối khí hydro đó là

A. 0,9701 μm.    B. 0,1218 μm.

C. 0,0939 μm.    D. 0,0913 μm.

6 vạch vùng hồng ngoại thì mức đáy của nó phải từ mức 3 trở lên.

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải mức (từ 3 về 6) khối khí đã bị kích thích lên mức 6.

Bước sóng ngắn nhất trong 6 vạch hồng ngoại này là λ63 :

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Bước sóng ngắn nhất trong quang phổ của Hydro là λ61 :

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Chia vế với vế của (1) cho (2) :

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Đáp án C

Bài 3: Theo mẫu nguyên tử Bohr, nếu một khối khí hydro loãng đang bức xạ ra ba loại phôtôn ánh sáng khác nhau với hai trong ba loại phôtôn đó có bước sóng là 0,1217 μm và 0,1027 μm thì phôtôn còn lại có bước sóng là

A. 1,2844 μm.    B. 0,6578 μm.

C. 0,4861 μm.    D. 0,4341 μm.

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải , khối khí bị kích thích lên mức 3.

Từ mức 3 có thể phát ra các phôtôn có bước sóng: λ21, λ31 (vùng tử ngoại) và λ32 (vùng as nhìn thấy).

Đề bài đã cho 2 trong 3 bức xạ có bước sóng là 0,1217 μm và 0,1027 μm ∈ vùng tử ngoại nên bước sóng còn lại là λ32.

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Đáp án B

Bài 4: Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bước sóng 121,8 nm. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L. nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bước sóng 656,3 nm. Khi êlectron chuyển từ quỹ đại M về quỹ đạo K, nguyên tử phát ra phôtôn ứng với bước sóng

A. 534,5 nm.    B. 95,7 nm.

C. 102,7 nm.    D. 309,1 nm.

Ta có: EM – EK = EM – EL + EL – EK

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Đáp án C

Bài 5: Đối với nguyên tử hiđrô, các mức năng lượng ứng với các quỹ đạo dừng K, M có giá trị lần lượt là: -13,6 eV; -1,51 eV. Cho biết h = 6,625.10-34 Js; c = 3.108 m/s và e = 1,6.10-19C. Khi electron chuyển từ quỹ đạo dừng M về quỹ đạo dừng K, thì nguyên tử hiđrô có thể phát ra bức xạ có bước sóng

A. 102,7 μm.    B. 102,7 mm.

C. 102,7 nm.    D. 102,7 pm.

Ta có:

25 bài tập trắc nghiệm Quang phổ vạch của Hidro có lời giải

Đáp án C

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com

Tổng đài hỗ trợ đăng ký khóa học: 084 283 45 85




Các loạt bài lớp 12 khác