Trạng thái dừng của nguyên tử là | Myphamthucuc.vn

Câu hỏi: Trạng thái dừng của nguyên tử là

A. trạng thái trong đó mọi êlectrôn của nguyên tử đều không chuyển động đối với hạt nhân.

B. trạng thái đứng yên của nguyên tử

C. một trong số các trạng thái có năng lượng xác định, mà nguyên tử có thể tồn tại.

D. trạng thái chuyển động đều của nguyên tử.

Trả lời:

Đáp án đúng: C. một trong số các trạng thái có năng lượng xác định, mà nguyên tử có thể tồn tại.

Trạng thái dừng của nguyên tử là một trong số các trạng thái có năng lượng xác định, mà nguyên tử có thể tồn tại.

Giải thích:

– 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, 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 xác định gọi là quỹ đạo dừng.

Cùng Toploigiai đi tìm hiểu về mẫu nguyên tử Bo để hiểu chi tiết hơn về trạng thái dừng của nguyên tử nhé.

I. Mô hình hành tinh nguyên tử

– Năm 1911, Rutherford đề xướng mẫu hành tinh nguyên tử, tuy nhiên mẫu này không giải thích được tính bền vững và sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử.

– Năm 1913, Bo đề ra mẫu nguyên tử mới gọi là mẫu Bo, mẫu này giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử, đặc biệt là nguyên tử hiđrô.

II. Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử

Đề giải thích được sự tạo thành quang phổ của nguyên tố đơn giản nhất là hiđrô, nhà vật lí Bo đã bổ sung vào mẫu hành tinh nguyên tử của Rutherford hai giả thuyết sau đây.

1. 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, 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 xác định gọi là quỹ đạo dừng.

  Bo đã tìm ra công thức tính bán kính của quỹ đạo dừng của êlectron trong nguyên tử hiđrô: r = n²r

2. Tiên đề về sự hấp thụ hay bức xạ nguyên tử

– Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E_n​ sang trạng thái dừng có năng lượng E_m​​ thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng 

​hf_nm = E_n​ – E_m

– Khi nguyên tử chuyển tử trạng thái dưng có năng lượng ​Em lên trạng thái dừng có năng lượng ​E_n​ thì nó cần hấp thụ một phôtôn có năng lượng đúng bằng

​hf_nm = E_n​ – E_m

Nhận xét: Từ nội dung tiên đề này cho thấy một chất hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng đó.

III. Quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hiđrô

Khi khảo sát thực nghiệm quang phổ của nguyên tử hiđrô, người ta  thấy cách vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô sắp xếp thành các dãy khác khau.

– Dãy Lai-man (Lyman): thuộc miền tử ngoại, được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo K: L → K; M → K; N → K;…

– Dãy Ban-me (Balmer): gồm các vạch nằm trong miền tử ngoại và một số vạch nằm trong miền áng sáng nhìn thấy (vạch đỏ  Hα​, vạch lam  Hβ​ , vạch chàm  Hγ​, vạch tím  Hδ​), được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo L: M → L; N → L; O → L;…

– Dãy Pa-sen (Paschen): thuộc miền hồng ngoại, được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo L: N → M; O → M; P → M;…

Dựa vào sơ đồ ta có nhận xét

– Bước sóng dài nhất trong dãy Lai-man ứng với chuyển mức năng lượng từ  L(n = 2) → K(n = 1) .

– Bước sóng ngắn nhất trong dãy Lai-man ứng với việc electron chuyển từ  n = ∞ → K(n=1).

– Bước sóng dài nhất trong dãy Ban-me ứng với chuyển mức năng lượng từ M(n = 3) → L(n = 2).

– Bước sóng ngắn nhất trong dãy Ban-me ứng với chuyển mức năng lượng từ n= ∞ → L(n = 2).

– Bước sóng dài nhất trong dãy Pa-sen ứng với chuyển mức năng lượng từ N(n = 4) → M(n = 3).

– Bước sóng ngắn nhất trong dãy Pa-sen ứng với chuyển mức năng lượng tử  n = ∞ → M(n = 3).