Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng:
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là phôtôn.
Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng lượng bằng = hf.
Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c = 3.108 m/s dọc theo các tia sáng.
Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay hấp thụ một phôtôn. Phôtôn chỉ tồn tại trong trạng thái chuyển động không có phôtôn đứng yên
MẪU NGUYÊN TỬ BO
BÀI 33:
MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử
III.QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIĐRÔ
Nội dung chính:
I. MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ- dơ- pho?
Mẫu hành tinh của Rơ- dơ- pho:
- Ở tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điện dương.
Xung quanh hạt nhân có các e chuyển động trên những quỹ đạo tròn hoặc elíp.
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 e.
Rơ- dơ- pho
- Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ- dơ- pho: Các electron (-) chuyển động xung quanh hạt nhân (+).
- Hạn chế : Không giải thích tính bền vững của nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô.
I. MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
Để khắc phục những khó khăn của mẫu nguyên tử trên
Năm 1913, Bo vận dụng tinh thần của thuyết lượng tử để xây dựng mẫu nguyên tử Bo với 2 tiên đề.
Nin- xơ Bo
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
1. Tiên đề về các trạng thái dừng
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong 1 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, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.
r0
4r0
9r0
Bán kính thứ nhất
Bán kính thứ hai
Bán kính thứ ba
Xét với nguyên tử hiđro các bán kính tăng theo quy luật nào ?
Bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ thuận với bình phương của các số nguyên liên tiếp
rn = n2r0
ĐỐI VỚI NGUYÊN TỬ HIĐRO
- Bình thường nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất, và electron chuyển động gần hạt nhân nhất. Đó là trạng thái cơ bản.
Quỹ Đạo K
Quỹ đạo L
Quỹ đạo K
- Khi hấp thụ năng lượng thì nguyên tử sẽ chuyển lên các trạng thái dừng có năng lượng cao hơn, elêctron chuyển động trên quỹ đạo có bán kính lớn hơn, các trạng thái này gọi là các trạng thái kích thích.
Trạng thái kích thích có năng lượng càng cao thì bán kính quỹ đạo electron càng lớn, trạng thái đó càng kém bền vững.
Quỹ đạo L
Quỹ đạo K
Sau đó nó chuyển dần về các trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn, electron chuyển về các quỹ đạo có bán kính nhỏ hơn và phát ra bức xạ
Thời gian sống trung bình của nguyên tử ở các trạng thái kích thích rất ngắn (10 – 8 s)
Cuối cùng nguyên tử trở về trạng thái cơ bản, electron trở về quỹ đạo có bán kính nhỏ nhất
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của 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 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em:
= hfnm = En - Em
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn mà hấp thụ được 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn En.
Nghĩa là một chất có thể hấp thụ ánh sáng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy
En
Em
hfnm
hfnm
III. QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HYĐRO
Mỗi lần electron chuyển từ 1 quỹ đạo có mức năng lượng cao xuống một quỹ đạo có mức năng lượng thấp hơn, theo tiên đề 2, nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng : hf = Ecao – Ethấp. Lúc đó, nguyên tử phát ra 1 sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định ứng với 1 vạch màu xác định trên quang phổ. Do đó, quang phổ của Hyđrô là quang phổ vạch
Vạch đỏ H? ứng với sự chuyển e từ M ?L
Vạch lam H? ứng với sự chuyển e từ N ?L
Vạch chàm H? ứng với sự chuyển e từ O ?L
Vạch tím H? ứng với sự chuyển e từ P ?L
Trong đó:
K
L
M
N
O
P
Vùng tử ngoại (dãy Lai – man)
Vùng as nhìn thấy
(dãy Ban – me)
Vùng hồng ngoại
(dãy Pa – sen)
Câu 1: Xét 3 mức năng lượng EK, ELvà EM của nguyên tử hiđrô. Một phôtôn có năng lượng bằng EM – EK bay đến gặp nguyên tử này. Nguyên tử sẽ hấp thụ phôtôn và chuyển trạng thái như thế nào?
A. Không hấp thụ
B. Hấp thụ nhưng không
chuyển trạng thái
C. Hấp thụ rồi chuyển
thẳng lên M
D. Hấp thụ rồi chuyển từ K lên L rồi lên M
LUYỆN TẬP
Câu 2: Trong nguyên tử hiđrô, khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En về trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn thì nó phát ra bức xạ có bước sóng 0,1218 m (trong chân không). Tính độ chênh lệch giữa hai mức năng lượng nói trên?
Đáp án:
LUYỆN TẬP
Câu 3: Ion Crom trong hồng ngọc phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694 m .Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển giữa 2 mức đó ,ion crom phát ra ánh sáng nói trên?
Đáp án:
LUYỆN TẬP
nguon VI OLET
