NGUYÊN TỬ HỈĐƠ• CÁC TIÊN ĐỀ BO- NGUYÊN TỬ CHỈ TỒN TẠI TRONG CÁC TRẠNG THÁI DỪNG CĨ NĂNG LƯỢNG XÁC ĐỊNH
7. Mẫu nguyễn tử Bo. Nguyên tử hỉđơ
•
Các tiên đề Bo
-
Nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái dừng cĩ năng lượng xác định.
-
Khi chuyển từ trạng thái dừng cĩ mức năng lượng
E
n
sáng trạng thái dừng cĩ mức năng lượng
E
m
(
E
<
) thì nguyên tử phát ra một phơtơn cĩ tần số f xác định bởi:
n
m
E
hf
E
E
n
−
m
=
; (
h
=
6
,
625
.
10
−
34
Js
gọi là hằng số Plăng).
Ngược lại nếu nguyên tử ở trạng thái dừng
E
m
mà hấp thụ được một phơtơn cĩ tần số f trên thì nĩ
chuyển sang trạng thái cĩ mức năng lượng
E
n
.
-
So sánh với mẫu Rơdơpho (Rutherford) thì mẫu Bo:
+ Giống nhau về mơ hình: cĩ hạt nhân, kiểu hành tinh.
+ Khác nhau cơ bản về trạng thái dừng.
•
Ứng dụng giải thích quang phổ vạch của nguyên tử hiđrơ
-
Sơ đồ chuyển êlectron từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác và sơ đồ chuyển mức năng lượng của hiđrơ
tạo thành các dãy quang phổ: (Hình vẽ)
-
Nguyên tử hiđrơ cĩ một êlectron chuyển động quanh hạt nhân.
Bình thường êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng cơ bảncĩ bán kính
R
0
(bán kính Bo) gần hạt
nhân nhất, năng lượng của êlectron nghỏ nhất, năng lượng hệ nguyên tử cũng nhỏ nhất.
Khi bị kích thíchnĩ ở trên một quỹ đạo dừng xác định nào đĩ (tùy năng lượng mà nĩ cĩ) trong thời
gian ngắn nhất khoảng
10
−
8
s
rồi ngay lập tức nĩ lại trở về trang thái cơ bản và phát ra một phơtơn
ánh sáng.
Sơ đồ chuyển êlectron từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác và sơ đồ chuyển
mức năng lượng của nguyên tử hidro tạo thành các dãy quang phổ.
Dãy Ban - me
(nhìn thấy)
P
Dãy Pa –sen (hồng
Dãy lai –man
ngoại)
(tử ngoại)
n = 6
O
N
M
L
n = 1
n = 2
n = 3
n = 4
n = 5
K
E
(n = 5)
(n = 6)
E
E
5
6
O
N
E
4
(n = 4)
E
3
M
(n = 3)
γ α
δ
E
2
(n = 2)
L
E
1
(n = 1)
Lai−
man
Ban−
me
Pa−
sen
Từ quỹ đạo cĩ năng lượng cao hơn (xa hạt nhân hơn) khi trở lại quỹ đạo gần hạt nhân nhất nĩ cĩ thể
chuyển thẳng hoặc qua các trạng thái trung gian. Nên số phơton cĩ thể phát ra khác nhau cả về số lượng và
năng lượng mỗi phơton.
Như vậy trong quang phổ vạch của nguyên tử hidro cĩ các dãy Lai – man, Ban – me và Pa – sen, …
-
Dãy Lai – man ứng với sự chuyển êlectron từ quỹ đạo xa hạt nhân hơn về quỹ đạo K ( n = 1), các
vạch quang phổ trong dãy này thuộc vùng tử ngoại.
-
Dãy Ban – me ứng với sự chuyển êlectron từ quỹ đạo xa hạt nhân hơn về quỹ đạo L (n = 2), các vạch
quang phổ trong dãy này thuộc vùng tử ngoại và vùng ánh sáng nhìn thấy.
-
Pa – sen ứng với sự chuyển êlectron từ quỹ đạo xa hạt nhân hơn về quỹ đạo M (n = 3), các vạch
quang phổ trong dãy này thuộc vùng hồng ngoại.