Giải bài 33 vật lí 12 Mẫu nguyên tử Bo
Trong bài học này, sẽ khảo sát một bài tương đối quan trọng của chương 6. KhoaHoc xin chia sẻ bài " Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo" thuộc chương trình SGK lớp 12, hi vọng với những nội dung lý thuyết và hướng dẫn giải bài tập SGK sẽ giúp bạn đọc hiểu bài hơn.
A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
I. Mô hình hành tinh nguyên tử
- Năm 1911, Rơ-dơ-pho mạnh dạn đề sướng mẫu hành tinh nguyên tử. Theo Rơ-dơ-pho nguyên tử được cấu tạo bởi hạt nhân mang điện tích dương nằm ở chính giữa, xung quanh có các electron mang điện tích âm chuyển động trên các quỹ đạo tròn hay elip giống như hệ Mặt Trời nên gọi là mẫu hành tinh nguyên tử.
- Mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho gặp phải khó khăn là không giải thích được tính bền vững của các nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch các nguyên tử.
- Mẫu nguyên tử Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của 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 ở trong các trạng thái có năng lượng xác định gọi là các trạng thái dừng. khi ở các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ.
- Trong các trạng thái dừng thì các êlectron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
2. Tiên đề về sựu hấp thụ hay bức xạ của nguyên tử:
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em thấp hơn thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em:
ε = hfnm = En - Em
- Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En-Em thg nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao En.
III. Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hidro
Vận dụng hai tiên đề Bo để giải thích về quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ (sự đảo vạch quang phổ)
1. Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch phát xạ:
- Khi nhận được năng lượng kích thích, các nguyên tử Hidro chuyển từ trạng thái cơ bản E1 lên các trạng thái kích thích khác nhau, tùy theo nguyên tử hấp thụ được một photon có năng lượng hf đúng bằng hiệu En - Em nào, tức là electron chuyển từ quỹ đạo dừng K (gần hạt nhân nhất, bền vững nhất) ra các quỹ đạo dừng ở phía ngoài (chuyển lên trạng thái kích thích). Thời gian ở trạng thái kích thích rất ngắn chỉ cỡ 10-8 s, sau đó electron chuyển về trạng thái cơ bản.
- Khi chuyển về trạng thái cơ bản, các nguyên tử Hydro sẽ phát ra các photon ( các bức xạ ) có tần số khác nhau. Vì vậy quang phổ của nguyên tử Hydro lúc này là quang phổ phát xạ.
2. Giải thích sự tạo thành quang phổ vạch hấp thụ:
- Nếu một nguyên tử hidro đang ở một mức năng lượng E thấp nào đó mà nằm trong một chùm sáng trắng, trong đó có tấc cả các photon có năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức nguyên tử đó sẽ hấp thụ ngay một photon có năng lượng phù hợp ε = Ecao - Ethap để chuyển lên mức năng lượng E cao. Như vậy một sóng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối. Điều này tạo ra quang phổ vạch hấp thụ.
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Kiến thức thú vị
Hướng dẫn trả lời các câu hỏi giữa bài
Trang 166 – sgk vật lí 12
Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho.
Trang 168 – sgk vật lí 12
Nếu photon có năng lượng lớn hơn hiệu En-Em thì nguyên tử có hấp thụ được không?
Hướng dẫn trả lời các câu hỏi cuối bài
Bài tập 1: Trang 169 – sgk vật lí 12
Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho ở điểm nào?
Bài tập 2: Trang 169 – sgk vật lí 12
Trình bày tiên đề Bo về các trạng thái dừng.
Bài tập 3: Trang 169 – sgk vật lí 12
Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử?
Bài tập 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.
Bài tập 5: Trang 169 – sgk vật lí 12
Xét ba mức năng lượng EK, EL ,EM của nguyên tử hidro (H.33.2). Một photon có năng lượng bằng EM-Ek bay đến gặp nguyên tử này.
Nguyên tử sẽ hấp thụ photon 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.
Bài tập 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 Ek, EL và EM như Hình 32.2. Chiếu vào đám nguyên tử này một chùm sáng đơn sắc mà mỗi photon trong chùm có năng lượng ε = EM –Ek. Sau đó nghiên cứu quang phổ vạch 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.
Bài tập 7: Trang 169 – sgk vật lí 12
Ion crom trong hồng ngọc phát ta ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694µm. Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển giữa hai mức đó, ion crom phát ra ánh sáng nói trên.
Xem thêm bài viết khác
- Giải bài 31 vật lí 12: Hiện tượng quang điện trong
- Giải vật lí 12: Bài tập 3 trang 180 sgk
- Tính 1 MeV/c2 ra đơn vị kilogam. sgk vật lí 10 trang 179
- Câu 10 trang 49: Trên một sợi dây dài 1,2 m có một hệ sóng dừng. Kể cả hai đầu dây thì trên dây có tất cả bốn nút. Biết tốc độ truyền sóng trên d
- Giải vật lí 12: Bài tập 4 trang 180 sgk
- Giải vật lí 12: Bài tập 1 trang 208 sgk
- Giải bài 20 vật lí 12: Mạch dao động
- Câu 1 trang 66 sgk: Phát biểu các định nghĩa
- Giải bài 22 vật lí 12: Sóng điện từ
- Trong thí nghiệm ở Hình 8.1, khoảng cách giữa hai điểm S1, S2 là d = 11 cm. Cho cần rung, ta thấy hai điểm S1, S2 gần như đứng yên và giữa chúng còn 10 điểm đứng yên không dao động
- Giải bài 10 vật lí 12: Đặc trưng vật lí của âm
- Quang phổ liên tục được phát ra bởi chất nào dưới đây khi bị nung nóng?