Luyenthihanoi.com.vn

M

1. Mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford

Năm 1911, nhà vật lý học ngư

mô hình hành tinh nguyên tử gọ

Trong mô hình này, Rutherford cho r

Nguyên tử gồm:

Hạt nhân mang điện tích dương

tâm nguyên tử.

Các electron có khối lư

hạt nhân theo các quỹ

xung quanh Mặt Trời.

Mặc dù mô hình này đã giải thích đư

số hạn chế:

Thứ nhất, không giải thích đư

Thứ hai, không giải thích đư

2. Mẫu nguyên tử Borh

Để khắc phục những hạn ch

Borh (1885 – 1962) đã bổ xung vào m

tiên đề Borh.

Tiên đề 1 (tiên đề về sự tồn tại các tr

Nguyên tử chỉ tồn tại trong nh

dừng. Ở các trạng thái dừng, nguyên t

Giải thích và ý nghĩa:

luyenthihanoi.com.vn

Mẫu nguyên tử Borh

Rutherford

c người New Zealand là Ernest Rutherford (1871

ọi là mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford.

Rutherford cho rằng:

n tích dương, rất nhỏ bé, tập trung phần l

i lượng rất nhỏ, mang điện tích âm chuy

ỹ đạo tròn hoặc elip giống như các hành tinh chuy

i thích được rất nhiều hiện tượng, nhưng nó v

i thích được tính bền vững của nguyên tử

i thích được sự hình thành quang phổ vạch c

n chế nêu trên, năm 1913 nhà vật lý học ngư

xung vào mẫu hành tinh nguyên tử Rutherford

i các trạng thái dừng của nguyên tử):

i trong những trạng thái có năng lượng xác định, g

ng, nguyên tử không bức xạ.

Trung tâm Thầy Hoàng –

Dạy nhóm chất lượng cao toán – lý – hóa – ti

Luyện thi vào lớp 10, luyện thi quốc gia THPT

Gia sư tại nhà các môn văn hóa cho học sinh c

Đ/c: Số 8A ngách 69B ngõ 121 Kim Ngưu –

0974 222 456

i New Zealand là Ernest Rutherford (1871 – 1937) đưa ra

Rutherford.

n lớn khối lượng nằm ở

n tích âm chuyển động xung quanh

ng như các hành tinh chuyển động

ng, nhưng nó vẫn gặp phải một

ử.

ch của các nguyên tố.

c người Đan Mạch Niels

Rutherford hai tiên đề gọi là 2

nh, gọi là các trạng thái

– Cô Như

tiếng anh lớp 10, 11, 12

c gia THPT

c sinh cấp 2, cấp 3

– HBT – HN

Luyenthihanoi.com.vn

Nội dung của tiên đề 1 có nghĩa là năng

lượng của nguyên tử bị gián đoạn, chỉ có thể

nhận một số những giá trị xác định chứ không

thể nhận giá trị tùy tiện.

Tiên đề 1 đã khắc phục được hạn chế thứ

nhất.

Hệ quả:

Ở các trạng thái dừng của nguyên tử,

electron chỉ chuyển động xung quanh hạt nhân

theo những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác

định gọi là các quỹ đạo dừng.

Bán kính của các quỹ đạo dừng tỉ lệ với bình

phương của các số nguyên liên tiếp.

rn = n2.r0

Trong đó: rn là bán kính quỹ đạo dừng thứ n.

n = 1, 2, 3,…

r0 = 0,53 0

A = 5,3.10-11 m gọi là bán kính Bo.

Tên quỹ đạo K L M N O P

n 1 2 3 4 5 6

Bán kính quỹ đạo r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0

Tiên đề 2 (tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử):

Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En cao sang trạng thái dừng có

năng lượng Em thấp hơn thì nó phát ra một photon có năng lượng: = hfmn = En – Em.

Ngược lại, khi nguyên tử đang ở trạng trái dừng có năng lượng Em thấp mà hấp thụ

được một photon có năng lượng hfmn đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển lên trạng

thái dung có năng lượng En cao hơn.

Như vậy, Mẫu nguyên tử Borh gồm mẫu nguyên tử Rutherford và hai tiên đề Borh.

Mô hình này được gọi là mô hình bán cổ điển.

Niels Borh

(1885 – 1962)

Luyenthihanoi.com.vn

Dù cho nó không chính xác, mô hình nguyên t

các minh họa trong các phương ti

tử. Ví dụ như mô hình này đượ

3. Giải thích sự hình thành quang ph

Một thành công nữa của các tiên đ

phổ vạch của nguyên tử hidro.

Dựa vào tiên đề thứ hai của Borh, ngư

của nguyên tử hidro như sau:

Với nguyên tử hidro: ở trạng thái bình th

(trạng thái có năng lượng thấp nh

Khi bị kích thích, electron chuy

cao hơn). Tuy nhiên nguyên tử

khoảng thời gian rất ngắn, nó tự

kèm theo là phát ra các photon (v

Quang phổ vạch của nguyên tử hidro g

Dãy Laiman: ứng với sự chuy

Các vạch trong dãy này có b

Dãy Banme: ứng với sự chuy

Bước sóng của các v

4 vạch thuộc mi

(tím).

Dãy Pasen: ứng với sự chuy

Các vạch trong dãy này có b

Dù cho nó không chính xác, mô hình nguyên tử Rutherford thư

a trong các phương tiện thông tin đại chúng như là bi

ợc vẽ trên cờ của Cơ quan Năng lượng Nguyên t

hình thành quang phổ vạch của nguyên tử hidro

a các tiên đề Borh là đã giải thích thành công s

a Borh, người ta đã giải thích được sự hình thành quang ph

ng thái bình thường, electron chỉ chuyển đ

nhất).

kích thích, electron chuyển lên các quỹ đạo bên ngoài (trạ

ử chỉ tồn tại ở các trạng thái có năng lư

ự động chuyển về các trạng thái có năng lư

kèm theo là phát ra các photon (vạch phổ).

hidro gồm 3 dãy cơ bản:

chuyển electron từ các quỹ đạo bên ngoài v

ch trong dãy này có bước sóng thuộc vùng tử ngo

chuyển electron từ các quỹ đạo bên ngoài v

a các vạch trong dãy này có một phần thu

c miền ánh sáng nhìn thấy là: H (đỏ); H

chuyển electron từ các quỹ đạo bên ngoài v

ch trong dãy này có bước sóng thuộc vùng hồng ngo

Rutherford thường được dùng trong

biểu tượng cho nguyên

ng Nguyên tử Quốc tế.

i thích thành công sự hình thành quang

hình thành quang phổ vạch

n động trên quỹ đạo K

ạng thái có năng lượng

ng thái có năng lượng cao trong một

ng thái có năng lượng thấp hơn và

o bên ngoài về quỹ đạo K.

ngoại.

o bên ngoài về quỹ đạo L.

n thuộc vùng tử ngoại và

); H (lam); H (chàm); H

o bên ngoài về quỹ đạo M.

ng ngoại.

Luyenthihanoi.com.vn

4. Phương pháp giải bài tập

*Công thức tính bán kính của các quỹ đạo dừng:

rn = n2.r0

Trong đó: rn là bán kính quỹ đạo dừng thứ n.

n = 1, 2, 3,…

r0 = 0,53 0

A = 5,3.10-11 m gọi là bán kính Bo.

Tên quỹ đạo K L M N O P

n 1 2 3 4 5 6

Bán kính quỹ đạo r0 4r0 9r0 16r0 25r0 36r0

*Công thức tính năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hidro:

En = -2

13,6

n(eV)

Trong đó: En là năng lượng của trạng thái dừng thứ n.

n = 1, 2, 3,…

*Công thức tính năng lượng, tần số, bước sóng của photon do nguyên tử hidro hấp thụ

hoặc bức xạ:

En – Em = = hfmn = mn

hc

λ

*Hệ thức liên hệ giữa bước song của các vạch phổ:

mp mn np

1 1 1 = +

λ λ λ

*Số vạch phổ mà nguyên tử có thể phát ra:

N = n(n - 1)

2

n

m

p

mp mn

np

Luyenthihanoi.com.vn

*Tính tốc độ dài, tốc độ góc, chu kì, tần số của electron khi nó chuyển động trên quỹ đạo

dừng thứ n:

Vì electron chuyển động tròn xung quanh hạt nhân nên lực điện đóng vai trò lực hướng

tâm:

Fđ = Fht 2 2

2

n n

Ze mvk =

r r

2

n

kZev =

mr

n

v 2π ωω = ; T = ; f =

r ω 2π

Với k = 9.109 N.m2/C2

Với nguyên tử hidro: Z = 1

e = 1,6.10-19 C

m = 9,1.10-31 kg

5. Bài tập vận dụng

Câu 1. Phát biểu nào sau đây về quang phổ vạch của nguyên tử hidro là sai? A. Các vạch trong dãy Pasen có bước sóng trong vùng hồng ngoại.

B. Các vạch trong dãy Banme đều có bước sóng trong vùng ánh sáng nhìn thấy.

C. Các vạch trong dãy Lai man đều có bước sóng nằm trong vùng tử ngoại.

D. Dãy Pasen ứng với sự chuyển êlectron từ các quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo M.

Câu 2. Nguyên tử hidro đang ở trạng thái kích thích ứng với quỹ đạo dừng có bán kính 16r0. Khi chuyển về các trạng thái có năng lượng thấp hơn thì số vạch phổ mà nó có thể phát ra là A. 6 B. 5 C. 4 D. 7

Câu 3. Năng lượng ion hóa nguyên tử hiđrô từ trạng thái cơ bản là 13,6 (eV). Bức xạ có bước sóng ngắn nhất mà nguyên tử hiđrô có thể phát ra được là: A. 91,3 (nm). B. 9,13 (nm). C. 0,1026 (µm). D. 0,1216 (µm).

Câu 4. Các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô được xác định bằng

biểu thức En = 2

6,13

n eV (n = 1, 2, 3...). Nếu nguyên tử hiđrô hấp thụ một photon có năng

lượng 2,55 eV thì bước sóng nhỏ nhất của bức xạ mà nguyên tử hiđrô có thể phát ra là: A. 9,74.10-8 m B. 1,46.10-8 m C. 1,22.10-8 m D. 4,87.10-8 m

Câu 5. Trong quang phổ của nguyên tử hidro, các vạch trong dãy Laiman được tạo thành khi electron chyển động từ các quỹ đạo bên ngoài về quỹ đạo: A. K B. L C. M D. N

Câu 6. Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định

bởi công thức En = -2

13,6

n (eV) (với n = 1, 2, 3,...). Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô

chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 về quỹ đạo dừng n = 1 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước

Luyenthihanoi.com.vn

sóng λ1. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 5 về quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ2. Mối liên hệ giữa hai bước sóng λ1 và λ2 là: A. λ2 = 4λ1 B. 27λ2 = 128λ1. C. 189λ2 = 800λ1. D. λ2 = 5λ1.

Câu 7. Cho biết bước sóng dài nhất trong dãy Laiman và banme trong quang phổ phát xạ của

nguyên tử Hyđro lần lượt là 0,1217 m và 0,6576 m . Bước sóng vạch thứ hai của dãy

laiman là

A. 0,1027 m B. 0,0127 m C. 0,2017 m D. 0,2107 m

Câu 8. Bước sóng của hai vạch H và H trong dãy Banme lần lượt là 1 = 656nm và 2 =

486nm. Bước sóng của vạch quang phổ đầu tiên trong dãy Pasen là

A. 1,8754m. B. 0,18754m. C. 18,754m. D. 187,54m.

Câu 9. Cho bán kính quỹ đạo Bo thứ hai là 2,12.10-10 m. Bán kính bằng 19,08.10-10 m ứng

với bán kính quỹ đạo Bo thứ

A. 4 B. 5 C. 6 D. 7

Câu 10. Cho bán kính quỹ đạo Bo thứ nhất là 0,53.10-10 m. Bán kính quỹ đạo Bo thứ 5 bằng

:

A. 2,65.10-10m B. 0,106.10-10m C. 10,25.10-10m D. 13,25.10-10m