- Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lương xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ.
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định. Các quỹ đạo này gọi là quỹ đạo dừng.
+ Nguyên tử hiđro cấu tạo bởi một prôtôn mang điện tích dương và một êlectron quay quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng.
+ Bình thường êlectron của nguyên tử hiđro chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính \(r_0=5,3.10^{-11}m\) (gọi là bán kính Bo), ta gọi là quỹ đạo này là quỹ đạo K hay quỹ đạo thứ nhất, trạng thái dừng này gọi là trạng thái cơ bản và có mức năng lượng là \(E_1\) hoặc \(E_K\).
+ Khi bị kích thích, êlectron của nguyên tử hiđro chuyển lên các quỹ đạo dừng có bán kính lớn hơn (Quỹ đạo L, M, N, O, P,...ứng với các mức năng lượng \(E_2,E_3,E_4,E_5,E_6,...\) hoặc \(E_L,E_M,E_N,E_O,E_P,...\)).
+ Bán kính các quỹ đạo dừng của nguyên tử hiđro tăng tỉ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp.
+ Một cách gần đúng, năng lượng của các trạng thái dừng tuân theo định luật: \(E_n=\dfrac{13,6}{n^2}eV\)
Bảng số liệu sau đây cho biết về các quỹ đạo dừng và các trạng thái dừng của nguyên tử hiđro.
Tên quỹ đạo
K
L
M
N
O
P
......
\(\infty\)
Số nguyên ứng với quỹ đạo dừng
1
2
3
4
5
6
......
\(\infty\)
Bán kính quỹ đạo
\(r_0\)
\(4r_0\)
\(9r_0\)
\(16r_0\)
\(25r_0\)
\(36r_0\)
......
\(\infty\)
Năng lượng của trạng thái dừng
\(E_1\)
\(E_2\)
\(E_3\)
\(E_4\)
\(E_5\)
\(E_6\)
......
\(E_{\infty}=0\)
(mức ion hóa)
Ba quỹ đạo dừng gần hạt nhân nhất của nguyên tử hiđro.
Trong tiên đề thứ hai của Bo, ta sẽ thấy: Khi êlectron của nguyên tử hiđro chuyển từ quỹ đạo dừng thứ 3 về quỹ đạo dừng thứ 2 thì nguyên tử hiđro phát ra một phôtôn có năng lượng \(\varepsilon_{32}=E_3-E_2.\)
Hướng dẫn giải
Tiên đề Bo về các trạng thái dừng:
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lương xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ.
- Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định. Các quỹ đạo này gọi là quỹ đạo dừng.
+ Nguyên tử hiđro cấu tạo bởi một prôtôn mang điện tích dương và một êlectron quay quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng.
+ Bình thường êlectron của nguyên tử hiđro chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính \(r_0=5,3.10^{-11}m\) (gọi là bán kính Bo), ta gọi là quỹ đạo này là quỹ đạo K hay quỹ đạo thứ nhất, trạng thái dừng này gọi là trạng thái cơ bản và có mức năng lượng là \(E_1\) hoặc \(E_K\).
+ Khi bị kích thích, êlectron của nguyên tử hiđro chuyển lên các quỹ đạo dừng có bán kính lớn hơn (Quỹ đạo L, M, N, O, P,...ứng với các mức năng lượng \(E_2,E_3,E_4,E_5,E_6,...\) hoặc \(E_L,E_M,E_N,E_O,E_P,...\)).
+ Bán kính các quỹ đạo dừng của nguyên tử hiđro tăng tỉ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp.
+ Một cách gần đúng, năng lượng của các trạng thái dừng tuân theo định luật: \(E_n=\dfrac{13,6}{n^2}eV\)
Bảng số liệu sau đây cho biết về các quỹ đạo dừng và các trạng thái dừng của nguyên tử hiđro.
\(E_{\infty}=0\)
(mức ion hóa)
Ba quỹ đạo dừng gần hạt nhân nhất của nguyên tử hiđro.
Trong tiên đề thứ hai của Bo, ta sẽ thấy: Khi êlectron của nguyên tử hiđro chuyển từ quỹ đạo dừng thứ 3 về quỹ đạo dừng thứ 2 thì nguyên tử hiđro phát ra một phôtôn có năng lượng \(\varepsilon_{32}=E_3-E_2.\)
Gửi 6 năm trước