Giải bài tập Vật lý 12 Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo
§33. MẦU NGUYÊN TỬ BO A. KIẾN THỨC Cơ BÀN Mẫu nguyên tử của Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo Hai tiên đề của Bo về câu tạo nguyên tử: Tiên đề về các trạng thái dừng Nguyên tử chỉ tồn tại trong một sô' trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng, khi ở trạng thái dừng thì nguyên tử Bo không bức xạ. Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng. Tiên dề 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 nàng lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em: (e = hfm= En - Em) 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 En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao En. B. CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC 33 Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-da-pho. S3 Nếu phôtôn có năng lượng lớn hơn hiệu E„ - E,„ thi nguyên tử có hấp thụ dược không. Hướng dẫn giải 33 Rutherford cho rằng nguyên tử gồm có hạt nhân mang điện tích dương có điện tích +Ze, trong đó tập trung hầu như toàn bộ khôi lượng của nguyên tử. Các kỉch thước hạt nhân nhỏ hơn các kích thước của nguyên tử rất nhiều. Chung quanh hạt nhân có z electron 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 electron. Nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện. Nếu phôtôn có Iiãng lượng lớn hơn hiệu En - Em thì nguyên tử không hấp thụ được phôtôn. c. CÂU HỎI SAU BÀI HỌC Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tứ Ra-dơ-pho a điểm nào? Trình bày tiên dề Bo về các trạng thái dừng. Trinh bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng ciía nguyên tử? Hướng dẫn giải Mẫu nguyên tử của Bo khác mẫu nguyên tử của Rơ-dơ-pho là các electron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng. Sách giáo khoa. Sách giáo khoa. D. BÀI TẬP Chọn câu đúng. Trạng thái dừng là trạng .thái electron không chuyển dộng quanh hạt nhân. trạng thái hạt nhân không dao động, c. trạng thái dửng yên của nguyên tử. D. trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử. Xét ba mức năng lượng Eli, El và Em của nguyên tử hidrô (H.33.2). Một phôtôn có năng lượng bàng Em - Eiỉ bay đến gặp nguyên tử này. _____ Em EL. Ek Không hấp thụ. Hấp thụ nhưng không chuyển trạng thái. c. Hấp thụ rồi chuyến dần từ K lên L rồi lên M. D. Hấp thụ rồi chuyển thăng từ K lên M. Có một đám nguyên tử của một nguyên tố mà mỗi nguyên tử có ba mức năng lượng Ek, El và Eu như Hình 33.2. Chiếu vào dám nguyên tử này một chùm sáng don sắc mà mỗi phôtôn trong chùm có năng lượng là e = Em - Eli- Sau đó nghiên cứu quang phổ vạch phát xạ của dám nguyên tử trên. Ta sẽ thu dược bao nhiêu vạch quang phổ? Một vạch. Hai vạch c. Ba vạch D. Bốn vạch Ion crôm trong hồng ngọc phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694 pm. Tinh hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyền giữa hai mức độ, ion crôm phát ra ánh sáng nói trên. Hướng dẫn giải Chọn đáp án D. Trạng thái dừng là nguyên tử không bức xạ, không hấp thụ nên đó là trạng thái ổn định của hệ thông nguyên tử. Chọn đáp án D. Theo tiên đề của Bo, khi nguyên tử hấp thụ năng lượng bằng hiệu En - Em thì nó sẽ chuyển từ K (có mức năng lượng Ek) lên M (có mức năng lượng Em). Chọn đáp án c. Khi nguyên tử hấp thụ phôtôn có năng lượng s = Em - EK thì nó sẽ chuyển từ K sang M, 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 từ M xuống L thì phát ra vạch quang phổ có năng lượng Em - EL. Khi nguyên tử chuyển từ L xuống K thì phát ra vạch quang phổ có năng lượng El - Ek. Khi nguyên tử chuyển từ M xuống K thì phát ra vạch quang phổ có năng lượng Em - Ek. Hiệu giữa 2 mức năng lượng: En - Em = e £ . 6’625'Ĩ~° M'3,1O° =2,86.10~19 (J) A. 0,694.10’6