- ỨNG DỤNG CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ TRONG NGUYÊN TỬ HYĐRÔ. - I-MẪU NGUYÊN TỬ BOHR. - II-GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH CỦA HYĐRÔ. - I-Mẫu nguyên tử Borh. - II-Quang phổ vạch Hyđrô. - 1) MẪU NGUYÊN TỬ THOMSON. - VÀI NÉT VỀ CÁC MẪU NGUYÊN TỬ TRƯỚC MẪU CỦA BOHR. - I- MẪU NGUYÊN TỬ BOHR. - Mẫu nguyên tử của một số nguyên tố khác.. - 2) MẪU NGUYÊN TỬ HÀNH TINH CHO NGUYÊN TỬ HYĐRÔ. - Để khắc phục những khó khăn của mẫu nguyên tử Thomson, năm 1911 học trò của Thomson là Rutherford đã làm nhiều thí nghiệm dùng electron bắn vào lá vàng mỏng, ông nhận xét nguyên tử không thể có cấu tạo là quả cầu đặc từ đó ông đưa ra mẫu nguyên tử Rutherford.. - Cả hai mẫu nguyên tử trên đều gặp khó khăn trong việc giải thích tính bền vững của nguyên tử và sự tạo thành quang phổ vạch của nguyên tử Hyđrô. - Năm 1913, Bohr vận dụng tinh thần của thuyết lượng tử để xây dựng mẫu nguyên tử Bohr với 2 tiên đề chính sau đây:. - I) MẪU NGUYÊN TỬ BOHR. - Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng luợng xác định gọi là trạng thái dừng.Trong các trạng thái dừng nguyên tử không bức xạ.. - Như trong mô hình sau electron trong nguyên tử hyđrô đang tồn tại ở trạng thái dừng thứ nhất.. - b)Tiên đề về sự hấp thụ và bức xạ nguyên tử:. - Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng nhỏ hơn Em thì nguyên tử phát ra 1 phôtôn có năng lượng đúng bằng. - Ngược lại, khi nguyên tử đang ở trạng thái dừng Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng đúng bằng. - hf = En- Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng En lớn hơn. - Trong trạng thái dừng của các nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân theo những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định ,gọi là các quỹ đạo dừng.. - Đối với nguyên tử hyđrô, bán kính quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương các số nguyên liên tiếp.. - -Quỹ đạo thứ nhất có bán kính: r0. - -Quỹ đạo thứ hai có bán kính: r2 = 4r0. - -Quỹ đạo có bán kính càng lớn thì ứng với năng lượng lớn và ngược lại.. - -Tên quỹ đạo theo thứ tự từ 1 đến 6 … là:. - Năng lượng và quỹ đạo của electron trong nguyên tử Hyđrô ở trạng thái cơ bản và ở trạng thái tiếp theo. - Câu hỏi: Xét nguyên tử Hyđrô ở trạng thái như hình vẽ. - Hiện tượng gì xảy ra khi electron chuyển xuống trạng thái có mức năng lượng thấp hơn?. - Trả lời: Nguyên tử Hyđrô sẽ bức xạ một phôtôn. - II-GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH QUANG PHỔ VẠCH CỦA HYĐRÔ -Thực nghiệm cho thấy các vạch trong quang phổ phát xạ của Hydrô sắp xếp thành những dãy xác định, tách rời hẳn nhau.. - Khi nhận được năng lượng kích thích, các electron chuyển lên quỹ đạo có mức năng lượng cao hơn.. - Ví dụ: electron đang ở quỹ đạo thứ nhất như hình vẽ nhận được năng lượng. - Thời gian sống ở trạng thái kích thích rất ngắn, sau đó các electron chuyển xuống trạng thái có năng lượng thấp hơn và phát ra phôtôn. - Vậy, khi electron chuyển từ trang thái có mức năng lượng cao xuống trạng thái có mức năng luợng thấp thì nó phát ra phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu mức năng lượng ứng với hai quỹ đạo đó. - Mỗi sóng ánh sáng đơn sắc lại cho một vạch quang phổ có màu nhất định. - Vì vậy quang phổ là quang phổ vạch.. - Dãy Lyman: do sự bức xạ phôtôn của các electron khi chuyển từ quỹ đạo L, M, N, O, P.. - về quỹ đạo K.. - Dãy Balmer: do sự bức xạ phôtôn của các electron khi chuyển từ quỹ đạo M, N, O, P.. - về quỹ đạo L.. - Dãy Paschen: do sự bức xạ phôtôn của các electron khi chuyển từ quỹ đạo N, O, P… về quỹ đạo M.. - Sự tạo thành các dãy quang phổ có thể tóm tắt qua sơ đồ sau:. - Sơ đồ tạo thành các dãy quang phổ, sự iôn hóa và bước sóng của các phổ của nguyên tử Hyđrô. - Mẫu nguyên tử Bohr vẫn gặp những khó khăn nhất định trong việc giải thích quang phổ của các nguyên tử nhiều electron, sau này lí thuyết lượng tử phát triển đã cho ra đời mẩu nguyên tử có nhiều ưu điểm hơn, mẫu này có mô hình như hình vẽ.. - Với những thành công của mẫu nguyên tử Bohr, Bohr đã đứng vào hàng ngũ những nhà khoa học thiên tài cùng Albert Einstein Sau khi Bohr mất (1963), chính phủ Đan Mạch đã tổ chức nhiều hoạt động tưởng nhớ và đưa hình ông lên tem, điều mà trước đây chỉ dành cho các chính trị gia và các thành viên hoàng tộc mà thôi. - Công thức ông đưa ra đã là nền tảng cơ bản cho vật lí nguyên tử phát triển mạnh mẽ suốt thế kỉ 20.