Chào mừng quý thầy cô
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1 : Phân biệt tính chất sóng và tính chất hạt của ánh sáng ?
Tính chất sóng : A�nh sáng được phát ra, truyền đi và được hấp thụ một cách liên tục, không gián đoạn.
Tính chất hạt : A�nh sáng được phát ra, truyền đi một cách gián đoạn, không liên tục, mà thành từng phần riêng biệt dưới dạng những phôtôn (hạt ánh sáng), mỗi phôtôn là một lượng tử ánh sáng (lượng tử năng lượng)
Câu 2 : Thuyết hạt ánh sáng và hiện tượng quang điện liên hệ với nhau như thế nào ?
Hiện tượng quang điện là cơ sở là nguồn gốc của thuyết hạt ánh sáng. Hiện tượng quang điện đã làm thay đổi quan niệm của chúng ta về bản chất ánh sáng, chỉ cho rằng ánh sáng là sóng thì chưa đủ.
Thuyết hạt ánh sáng là cơ sở lý thuyết để giải thích nhiều hiện tượng, trong đó có hiện tượng quang điện.
Thuyết hạt ánh sáng không chỉ giúp ta giải
thích được hiện tượng quang điện mà nó
còn là cơ sở giúp ta đi tìm hiểu sâu hơn, tiếp
cận gần hơn với thực tại của thế giới vật chất
muôn màu muôn vẻ , vô cùng tận. Một trong
những thành tựu đó là lý thuyết của Bo về
cấu tạo nguyên tử. Qua đó vận dụng thuyết
Bo vào việc giải thích sự tạo thành quang phổ
vạch của Hiđrô, điều mà thuyết sóng không
làm được.
TIẾT 76 :
ỨNG DỤNG CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ TRONG NGUYÊN TỬ HIĐRO
1.MẪU NGUYÊN TỬ BO:
Mẫu nguyên tử Bo = Mẫu nguyên tử Rơdơfo + Hai tiên đề của Bo
Em hãy nêu
mẫu nguyên tử Bo ?
Em hãy nhắc lại
mẫu nguyên tử Rơdơfo ?
Tâm nguyên tử có một hạt nhân mang điện tích dương
Xung quanh hạt nhân có các êlectrôn chuyển động trên những quỹ đạo tròn hoặc êlíp .
Khối lượng nguyên tử hầu như chỉ tập trung ở hạt nhân
Độ lớn của điện tích dương của hạt nhân bằng tổng độ lớn của các điện tích âm của êlectrôn. Nguyên tử ở trạng thái trung hòa điện.
-
Theo mẫu Rơdơfo, êlectrôn chuyển động quanh hạt nhân là chuyển động có gia tốc hướng tâm nên sẽ bức xạ sóng điện từ một cách liên tục, làm cho năng lượng nguyên tử giảm liên tục, do đó quĩ đạo của êlectrôn phải là một đường xoắn ốc và cuối cùng êlectrôn sẽ rơi vào hạt nhân, đồng thời quang phổ thu được phải là quang phổ liên tục. Thực tế nguyên tử rất bền vững quang phổ của nguyên tử là quang phổ vạch.
Em hãy cho biết
hạn chế của mẫu
Rơdơfo trong việc
giải thích tính bền
vững của nguyên tử
và sự tạo thành
quang phổ Vạch
của nguyên tử ?
Em hãy nêu hai tiên đề Bo và hệ quả rút ra từ hai tiên đề?
a) Tiên đề về các trạng thái dừng:
Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định gọi là trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ.
b) Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng nguyên tử :
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng Em sang trạng thái dừng có năng lượng En (với Em > En) thì nguyên tử phát ra một Phôtôn có năng lượng bằng hiệu Em - En .
? = hfmn = Em - En
Với fmn là tần số ánh sáng ứng với Phôtôn đó.
Ngược lại nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng En thấp mà hấp thụ một Phôtôn có năng lượng hfmn đúng bằng hiệu Em - En thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng Emlớn hơn.
c) Hệ quả :
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectrôn chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quĩ đạo có bán kính hoàn toàn xác định, gọi là các quĩ đạo dừng.
Với r0 = 5,3 . 10-11m (gọi là bán kính Bo)
Quĩ đạo có bán kính lớn ứng với năng lượng lớn, bán kính nhỏ ứng với năng lượng nhỏ.
Em hiểu như thế là trạng thái có năng lượng
xác định, quĩ đạo có bán kính xác định ?
Trạng thái có năng lượng xác định là trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử, mỗi trạng thái ứng với một mức năng lượng. Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác thì năng lượng không biến đổi một cách liên tục, do đó các giá trị năng lượng của các trạng thái dừng tạo thành một chuỗi gián đoạn.
Ví dụ như nhà nước đưa ra một số loại tiền có mệnh giá nhất định, thì tài sản của một người có thể có được có giá trị xác định bằng bội số của các mệnh giá trên. Đó là một chuỗi gián đoạn.
- Quĩ đạo có bán kính xác định cũng tương tự như vậy - nghĩa là êlectrôn chỉ chuyển động trên quĩ đạo có bán kính như đã được xác định trong bảng trên, không có quỹ đạo có bán kính khác. Ví dụ không có quĩ đạo có bán kính r với : r0 < r < 4r0 .
2.GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH CỦA HIĐRÔ:
a) Giải thích sự tạo thành các vạch quang phổ :
Em hãy vận dụng thuyết của Bo để giải thích sự tạo thành các vạch quang phổ của nguyên tử Hiđrô ?
Quang phổ Hiđrô
Ở trạng thái bình thường (trạng thái cơ bản) nguyên tử Hiđrô có năng lượng thấp nhất êlectrôn chuyển động trên quĩ đạo K .
Khi nguyên tử nhận năng lượng kích thích êlectrôn chuyển lên quĩ đạo có mức năng lượng cao hơn : L, M, N, O, P ...
Nguyên tử sống trong trạng thái kích thích trong thời gian rất ngắn (khoảng 10-8giây). Sau đó êlectrôn chuyển về các quĩ đạo bên trong và phát ra các Phôtôn.
Mỗi khi êlectrôn chuyển từ một quĩ đạo có mức năng lượng cao xuống một quĩ đạo có mức năng lượng thấp hơn thì nó phát ra một Phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu mức năng lượng ứng với 2 quĩ đạo đó.
h.f = Ecao - Ethấp

Mỗi phôtôn có tần số f lại ứng với một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng ?

với ? =
Mỗi ánh sáng đơn sắc lại cho một vạch quang phổ có một màu nhất định. Vì vậy quang phổ là quang phổ vạch.
b) Giải thích sự tạo thành các dãy vạch :
Các vạch trong dãy Laiman được tạo thành khi êlectrôn chuyển từ các quĩ đạo bên ngoài về quĩ đạo K: L ? K; M ? K; N ? K; O ? K; P ? K.
Các vạch trong dãy Banme được tạo thành khi các êlectrôn chuyển từ các quĩ đạo bên ngoài về quĩ đạo L.
. Vạch H? ứng với sự chuyển M ? L: ?? = 0,6563?m
. Vạch H? ứng với sự chuyển N ? L: ?? = 0,4861?m
. Vạch H? ứng với sự chuyển O ? L: ?? = 0,4340?m
. Vạch H? ứng với sự chuyển P ? L: ?? = 0,4102?m
Các vạch trong dãy Pasen được tạo thành khi êlectrôn chuyển từ các quĩ đạo bên ngoài về quĩ đạo M : N ? M; O ? M; P ? M.
SƠ ĐỒ CÁC MỨC NĂNG LƯỢNG, SỰ CHUYỂN MỨC NĂNG LƯỢNG VÀ CÁC VẠCH QUANG PHỔ TƯƠNG ỨNG
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CỦNG CỐ
1-Kiến thức cơ bản em thu được trong bài học này là gì ?
Mẫu nguyên tử Bo về cấu tạo nguyên tử .
Vận dụng thuyết Bo giải thích quang phổ vạch của Hyđrô.
Vận dụng công thức : hfmn = Em - En để giải một số bài tập.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CỦNG CỐ
2- Xét 3 mức năng lượng EK , EL , 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 dần từ K lên L rồi lên M
d) Hấp thụ rồi chuyển thẳng từ K lên M.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CỦNG CỐ
3- Ion crôm nằm trong hồng ngọc phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng ? = 0,6940?m . Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển giữa hai mức năng lượng đó Ion crôm phát ra ánh sáng nói trên ?
CÂU HỎI NÂNG CAO
Em hãy chỉ ra mối liên hệ giữa tính chất hạt của ánh sáng và thuyết của Bo về cấu tạo nguyên tử (mẫu Bo)?
Theo Bo nguyên tử chỉ tồn tại ở trạng thái có năng lượng xác định.
Các mức năng lượng của nguyên tử lại không liên tục mà tạo thành một chuỗi gián đoạn.
Do đó khi nguyên tử chuyển trạng thái thì nó sẽ bức xạ hay hấp thụ những lượng năng lượng xác định, mỗi phần năng lượng đó chính là một Phôtôn.
Có thể nói thuyết lượng tử là cơ sở, nguồn gốc của thuyết Bo. Thuyết Bo là minh chứng cho thuyết lượng tử.
Chào tạm biệt !