Vật lí 12 BÀI 33. Mẫu nguyên tử Bo

Rau muống xào

Cựu Mod Vật lí
Thành viên
10 Tháng tám 2021
2,498
1
2,617
431
20
Nghệ An
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

BÀI 33. MẪU NGUYÊN TỬ BO

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Mẫu hành tinh nguyên tử Rơ-dơ-pho


+ Ở tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điện tích dương.
+ Xung quanh hạt nhân có các êlectron chuyển động trên những quỹ đạo tròn
+ Khối lượng của nguyên tử hầu như tập trung ở hạt nhân..
1669449924976.png

2. Các tiên đề của Bo

+ Tiên đề về trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định gọi là trạng thái dừng. Trong trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ năng lượng.
  • Trạng thái cơ bản: là trạng thái dừng có mức năng lượng thấp nhất của nguyên tử, và bình thường nguyên tử ở trạng thái này.
  • Trạng thái kích thích: khi nguyên tử nhận hấp thụ năng lượng thì nó sẽ chuyển lên các trạng thái dừng có mức năng lượng lớn hơn gọi là trạng thái kích thích, tuy nhiên sau một thời gian rất ngắn thì nguyên tử sẽ chuyển về các trạng thái dừng có năng lượng thấp và cuối cùng là trạng thái cơ bản.
  • Trong trạng thái dừng của nguyên tử, các electrôn chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quĩ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quĩ đạo dừng. Đối với nguyên tử Hiđrô thì bán kính quỹ đạo thứ n thỏa mãn [imath]r_n = n_2r_0[/imath], với [imath]r_0 = 5,3.10^{–11} m[/imath] gọi là bán kính Bo (chính là bán kính quỹ đạo K)
  • Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng cao Em sang trạng thái dừng có mức năng lượng thấp [imath]E_n (E_m > E_n)[/imath] thì nguyên tử phát ra một phôtôn có một năng lượng [imath]\varepsilon = hf = E_m – E_n[/imath], với [imath]f[/imath] là tần số ánh sáng phát ra.
  • Ngược lại, khi nguyên tử ở trạng thái dừng có dừng có mức năng lượng thấp [imath]E_n[/imath] mà hấp thụ được một phôtôn có một năng lượng [imath]\varepsilon = hf = E_m – E_n[/imath], với [imath]f[/imath] là tần số ánh sáng, thì nó chuyển lên trạng thái dừng [imath]E_m[/imath] có mức năng lượng lượng cao hơn.

II. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu C1 (trang 166 SGK Vật lí 12):

Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho.
Trả lời:
Rơ-dơ-pho cho rằng nguyên tử gồm có hạt nhân mang điện tích dương có điện tích [imath]+Ze[/imath], trong đó tập trung hầu như toàn bộ khối lượng nguyên tử. Kích thước hạt nhân nhỏ hơn kích thước của các nguyên tử rất nhiều. Xung quanh hạt nhân có [imath]Z[/imath] êlectron chuyển động theo các quỹ đạo tròn nào đó. Độ lớn điện tích dương của hạt nhân bằng tổng độ lớn của các điện tích âm của các êlectron. Nguyên tử ở trạng thái trung hòa về điện.

Câu C2 (trang 168 SGK Vật lí 12):

Nếu phôtôn có năng lượng lớn hơn hiệu [imath]E_n – E_m[/imath] thì nguyên tử có hấp thụ được không.
Trả lời:
Nếu phôtôn có năng lượng lớn hơn hiệu [imath]E_n – E_m[/imath] thì nguyên tử không hấp thụ được phôtôn.

Bài tập SGK bài 33

Bài 1 (trang 169 SGK Vật Lí 12):

Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho ở điểm nào?
Lời giải:
Mẫu nguyên tử của Bo khác mẫu nguyên tử của Rơ-dơ-pho là các êlectron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.

Bài 2 (trang 169 SGK Vật Lí 12):

Trình bày tiên đề Bo về các trạng thái dừng.
Lời giải:
Tiên đề về trạng thái dừng:

+ Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định gọi là trạng thái dừng. Trong trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ năng lượng.
+ 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 các quỹ đạo dừng.

Bài 3 (trang 169 SGK Vật Lí 12):

Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử?
Lời giải:
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 [imath](E_n)[/imath] sang trạng thái dừng có nàng lượng thấp hơn [imath](E_m)[/imath] thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu [imath]E_n – E_m[/imath]
+ 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 [imath]E_n – E_m[/imath] thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao [imath]E_n[/imath].

Bài 4 (trang 169 SGK Vật Lí 12):

Chọn câu đúng.
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.

Lời giải: Chọn D.

Trạng thái dừng là nguyên tử không bức xạ, không hấp thụ nên đó là trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử.

Bài 5 (trang 169 SGK Vật Lí 12):

Xét ba mức năng lượng [imath]E_K, E_L[/imath] và [imath]E_M[/imath] của nguyên tử hiđrô (H.33.2). Một phôtôn có năng lượng bằng [imath]E_M – E_K[/imath] 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 dần từ [imath]K[/imath] lên [imath]L[/imath] rồi lên [imath]M.[/imath]
D. Hấp thụ rồi chuyển thẳng từ [imath]K[/imath] lên [imath]M.[/imath]
1669450441654.png
Lời giải: Chọn D.

Theo tiên đề Bo, khi nguyên tử hấp thụ năng lượng bằng hiệu [imath]E_M – E_K[/imath] thì nó sẽ chuyển từ [imath]K[/imath] (có mức năng lượng [imath]E_K[/imath]) lên [imath]M[/imath] (có mức năng lượng [imath]E_M[/imath])

Bài 6 (trang 169 SGK Vật Lí 12):

Có một đám nguyên tử của một nguyên tố mà mỗi nguyên tử có ba mức năng lượng [imath]E_K, E_L[/imath] và [imath]E_M[/imath] như hình 33.2. Chiếu vào đám nguyên tử này một chùm sáng đơn sắc mà mỗi photon trong chùm có năng lượng là [imath]\varepsilon = E_M – E_K[/imath]. Sau đó nghiên cứu quang phổ phát xạ của đám nguyên tử trên. Ta sẽ thu được bao nhiêu vạch quang phổ?
A. một vạch
B. hai vạch
C. ba vạch
D. bốn vạch

1669450444039.png
Lời giải: Chọn C.
Khi nguyên tử hấp thụ photon có năng lượng [imath]\varepsilon = E_M – E_K[/imath] thì nó sẽ chuyển từ [imath]K[/imath] sang [imath]M[/imath], sau đó các nguyên tử dao động trong một khoảng thời gian ngắn rồi chuyển về quỹ đạo có mức năng lượng thấp hơn.
+ Khi nguyên tử chuyển [imath]M[/imath] xuống [imath]L[/imath] thì phát ra vạch quang phổ có năng lượng [imath]E_M – E_L[/imath] .
+ Khi nguyên tử chuyển [imath]L[/imath] xuống [imath]K[/imath] thì phát ra vạch quang phổ có năng lượng [imath]E_L – E_K[/imath] .
+ Khi nguyên tử chuyển [imath]M[/imath] xuống [imath]K[/imath] thì phát ra vạch quang phổ có năng lượng [imath]E_M – E_K[/imath] .

Bài 7 (trang 169 SGK Vật Lí 12):

Ion crôm trong hồng ngọc phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng [imath]0,694 \mu m[/imath]. Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển giữa hai mức độ, ion crom phát ra ánh sáng nói trên.

Lời giải:
Hiệu giữa hai mức năng lượng: [imath]E_n−E_m=\dfrac{hc}{\lambda}=2,86.10^{−19}J.[/imath]

Xem thêm:
[Vật lí 7] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 8] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 9] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 10] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 11] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
[Vật lí 12] HỆ THỐNG MỤC MỤC CÁC LỚP
 
Top Bottom