Học tốt Vật lí 12, bài 33: Mẫu nguyên tử bo

Thứ năm - 15/08/2019 11:03

Hệ thống kiến thức lí thuyết cơ bản cần nhớ, hướng dẫn trả lời câu hỏi sách giáo khoa và giải bài tập Vật lí 12, bài 33: Mẫu nguyên tử bo

A. Kiến thức cơ bản
1. Mẫu nguyên tử của Bo bao gồm mô hình hành tinh nguyên tử và hai tiên đề của Bo
Hai tiên đề của Bo về câu tạo nguyên tử:
a. Tiên đề về các trạng thái dừng
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng, khi ở trạng thái dừng thì nguyên tử Bo không bức xạ.
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
b. 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 (E_n) sang trạng thái dừng có nàng lượng thấp hơn (E_m) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E_n - E_m: (ɛ = hf_m= E_n - E_m)
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái dừng có năng lượng E_m mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E_n - E_m thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao E_n.

B. TRẢ LỜI CÂU HỎI C1, C2 SGK VẬT LÝ 12 BÀI 33
C1. Trình bày mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho.
Trả lời:
Rutherford cho rằng nguyên tử gồm có hạt nhân mang điện tích dương có điện tích +Ze, trong đó tập trung hầu như toàn bộ khối lượng của nguyên tử. Các kích thước hạt nhân nhỏ hơn các kích thước của nguyên tử rất nhiều. Chung quanh hạt nhân có Z electron chuyển động theo các quỹ đạo tròn nào đó. Độ lớn điện tích dương của hạt nhân bằng tổng độ lớn của các điện tích âm của các electron. Nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện.

C2. Nếu phôtôn có năng lượng lớn hơn hiệu E_n – E_m thì nguyên tử có hấp thụ được không.
Trả lời:
Nếu phôtôn có năng lượng lớn hơn hiệu E_n - E_m thì nguyên tử không hấp thụ được phôtôn.

C. TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 12 BÀI 33 TRANG 169
1. Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Ra-dơ-pho ở điểm nào?
Trả lời:
Mẫu nguyên tử của Bo khác mẫu nguyên tử của Rơ-dơ-pho là các electron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng.

2. Trình bày tiên đề Bo về các trạng thái dừng.
Trả lời:
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng, khi ở trạng thái dừng thì nguyên tử Bo không bức xạ.
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.

3. Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử?
Trả lời:
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng (E_n) sang trạng thái dừng có nàng lượng thấp hơn (E_m) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E_n - E_m: (ɛ = hf_m= E_n - E_m)
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái dừng có năng lượng E_m mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E_n - E_m thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao E_n.

4. Chọn câu đúng.
Trạng thái dừng là:
A. Trạng thái êlectron 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.
Trả lời:
Chọn đáp án D. Trạng thái dừng là nguyên tử không bức xạ, không hấp thụ nên đó là trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử.

5. Xét ba mức năng lượng E_K, E_L và E_M của nguyên tử hiđrô (H.33.2). Một phôtôn có năng lượng bằng E_M – E_K bay đến gặp nguyên tử này.

Nguyên tử sẽ hấp thụ phôtôn 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 thăng từ K lên M.
Trả lời:
Chọn đáp án D. Theo tiên đề của Bo, khi nguyên tử hấp thụ năng lượng bằng hiệu E_n - E_m thì nó sẽ chuyển từ K (có mức năng lượng E_k) lên M (có mức năng lượng E_M).

6. Có một đám nguyên tử của một nguyên tố mà mỗi nguyên tử có ba mức năng lượng E_K, E_L và E_M như Hình 33.2. Chiếu vào đám nguyên tử này một chùm sáng đơn sắc mà mỗi phôtôn trong chùm có năng lượng là ɛ = E_m – E_K. 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
Trả lời:
Chọn đáp án C. Khi nguyên tử hấp thụ phôtôn có năng lượng ɛ = E_m - E_K thì nó sẽ chuyển từ K sang M, sau đó các nguyên tử dao động trong một khoảng thời gian ngắn rồi chuyển về quỹ đạo có mức năng lượng thấp hơn.
Khi nguyên tử chuyển từ M xuống L thì phát ra vạch quang phổ có năng lượng E_M - E_L.
Khi nguyên tử chuyển từ L xuống K thì phát ra vạch quang phổ có năng lượng E_L – E_K.
Khi nguyên tử chuyển từ M xuống K thì phát ra vạch quang phổ có năng lượng E_M - E_K.

7. Ion crôm trong hồng ngọc phát ra ánh sáng đỏ có bước sóng 0,694 µm. Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển giữa hai mức độ, ion crôm phát ra ánh sáng nói trên.
Trả lời:
Hiệu giữa 2 mức năng lượng:
E_n - E_m = ɛ =