Mẫu nguyên tử BO(Quang phổ hydro)

Tiên đề về trạng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái dừng có năng lượng xác định, gọi là trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ Chú ý: Năng lượng của nguyên tử ở trạng thái dừng bao gồm động năng của các êlêctron và thế năng của chúng đối với hạt nhân. Để tính toán năng lượng của các electron Bo vẫn sử dụng mô hình hành tinh nguyên tử II. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mẫu nguyên tử BO(Quang phổ hydro) -1-Mẫu nguyên tử BO(Quang phổ hydro)Lý thuyết:I. Tiên đề về trạng thái dừng:Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái dừng có năng lượng xác định,gọi là trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử không bức xạChú ý: Năng lượng của nguyên tử ở trạng thái dừng bao gồm động năng củacác êlêctron và thế năng của chúng đối với hạt nhân. Để tính toán nănglượng của các electron Bo vẫn sử dụng mô hình hành tinh nguyên tửII. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử:Trạng thái dừng có năng lượng càng thấp thì càng bền vững. Trạngt hái dừngcó năng lượng càng cao thì càng kém bền vững. Do đó khi nguyên tử ở trạngthái có năng lượng lớn bao giờ cũng có xu hướng chuyển sang trạng tháidừng có mức năng lượng nhỏ- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng Em sang trạng tháidừng có năng lượng En ( Với Em>En) thì nguyên tử phát ra một phôtôn cónăng lượng đúng bằng hiệu Em-En, tức là ε = hf mn = Em − E n . Với fmn là tầnsố ánh sáng của bước sóng ứng với phôtôn đó.Ngược lại, nếu nguyên tử đạng ở trạng thái dừng có năng lượng thấp En màhấp thụ được một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu Em-En, thì nóchuyển lên trạng thái dừng có năng lượng Em lớn hơn. Em hfmn fmn En- Trong các trạng thái dừng electron chuyển động trên những quỹ đạo có bánkính xác định: rn=n2.r0 với r0=5,3.10-11m 13,6(eV )- Năng lượng của các trạng thái dừng: En= − , n=1, 2, 3… n2III. Giải thích sự tạo thành Quang phổ vạcha) Người ta thấy các vạch trong quang phổ phát xạ của H sắp xếp thànhnhững dãy xác định tách rời hắn nhau- Trong vùng tử ngoại có một dãy gọi là dãy Laiman- Thứ hai là dãy gọi là Banme. Dãy này có một phần nằm trong vùng tửngoại và một phần nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy, phần này có 4 vạchlà đỏ( H α ; λα = 0,6563µm ),lam ( H β ; λβ = 0,4816µm ),chàm( H γ ; λγ = 0,434µm ),tím ( H δ ; λδ = 0,4102µm ) -2-- Trong vùng hồng ngoại coá dãy gọi là Pasen:b) Sơ đồ chuyển hoá các mức năng lượng: P O N M L K Laiman Banme Pasen-Dãy Liman tạo thành khi electron chuyển từ mức năng lượng bên ngoài vềmức năng lượng K- Dãy Banme tạo thành khi electron chuyển từ mức năng lượng bên ngoài vềmức năng lượng LHα : M → L ; H β : N → L ; H γ : O → L H δ : P → L- Dãy Pasen tạo thành khi electron chuyển từ mức năng lượng bên ngoài vềmức năng lượng MIIII.Một số tính chất cấn nhớ:a) f21>f32>f43>…………b) λ21 < λ32 < λ43 ...........c) f21 -3- Dạng 1. Tìm lại công thức tính bước sóng của vạch quang phổ bằng lý thuyếtCâu 1. Công thức thực nghiệm xác định bước sóng vạch quang phổ củanguyên tử Hidrô là λ cho bởi công thức: 1 1 1 = R( − ) 2 Với n2>n1Tìm l ại bằng lý thuyết và tính λ 2 n1 n2 13,6eVBiết: En= − 2 n 1 1 1Câu 2. Dựa vào công thức: λ = R( n 2 − n 2 ) với R=1,09737.107 (1/m) 1 2 H α , H β , H γ , H δ và vạch tiếp theo( tức vạchHãy tìm bước sóng các vạchthứ 5) trong dãy Banme. Từ đó, xác định các vạch nói trên nằm trong vùngnào(hồng ngoại, nhìn thấy, tử ngoại). Dạng 2. Tính bước sóng, tần số, mức năng lượng và mối quan hệ giữa các bước sóng của các vạch quang phổCâu 1. Một nguyên tử từ trạng thái dừng có mức năng lượng EM=-1,5eVsang trạng thái có năng lượng EL=-3,4V. Tìm bước sóng của bức xạ đượcphát ra.Câu 2. Năng lượng của các trạng thái dừng trong nguyên tử Hidrô lần lượt làEK=-13,6eV; EL=-3,4eV; EM=-1,51eV; EN=-0,85eV; EO=-0,54eV. Hãy tìmbước sóng của các bức xạ tử ngoại do nguyên tử hidrô phát raCâu 3. Vạch thứ 2 trong dãy Lyman có bước sóng λ31 = 0,103µm .1. Vạch thứ nhất trong dãy Lyman có bước sóng λ21 = 0,122µm . chứng tỏtrong dãy Banme có một vạch quang phổ có bước sóng có quan hệ với haibước sóng trên. Tìm bước sóng đó2. Vạch thứ ba trong dãy Lyman có bước sóng λ41 = 0,097 µm . chứng tỏ rằngtrong dãy Parsen có một vạch quang phổ có bước sóng có quan hệ với 2bước sóng λ31 và λ41 đã cho. Tính bước sóng đóCâu 4. Cho biết bước sóng ứng với 3 vạch quang phổ của nguyên tử Hidrôtrong dãy Pasen ở vùng hồng ngoại là λ1 = 1,875µm λ2 = 1,282µm , λ3 = 1,093µmvà vạch đỏ (H α ) trong dãy Banme là λα = 0,656µma. Hãy tính các bước sóng λ β , λγ , λδ ứng với 3 vạch lam (H α ), chàm (H β ),tím (H δ ) -4-b. Vẽ sơ đồ biểu diễn các mức năng lượng và sự chuyển mức năng lượngcủa electron tương ứng với các vạch quang phổ trênCâu 5. Êlectron trong nguyên tử hidrô chuyển từ quỹ đạo L ứng với mứcnăng lượng E2=-3,4eV về quỹ đạo K ứng với mức năng lượng E1=-13,6eVa. Tính bước sóng λ của bức xạ phát rab. Chiếu bức xạ có bước sóng λ nói trên vào catốt của một tế bào quangđiện làm bằng kim loại có công thoát A=2eV. Tính động năng ban đầu cựcđại của electron và hiệu điện thế hãm dòng quang điện UhCâu 6. Trong quang phổ của hidrô các bước sóng λ của các vạch quang phổnhư sau: λ21 = 0,121568µm , λ32 = 0,656279 µm , λ43 = 1,8751µma. tìm tần số ứng với các bức xạ trênb. Tính tần số vạch quang phổ thứ 2, thứ 3 của dãy LymanCâu 7. Biết bước sóng ứng với hai vạch đầu tiện trong dãy Lyman của quangphổ hidrô là λ L1 = 0,122µm và λ L 2 = 103nm . biết mức năng lượng của trạngthái kích thích thứ hai trong quang phổ hidrô là –1,51eV1. tìm bước sóng của vạch H α trong quang phổ nhìn thấy được2. Tìm mức năng lượng của trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích thứnhất( theo đơn vị ...