TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ TỈNH HÀ GIANG

1. Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng:
1. Nội dung của thuyết lượng tử ánh sáng:
•
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là
Ánh sáng được tạo thành bởi các hạt gọi là
phôtôn.
phôtôn.
•
Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn
Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số f, các phôtôn
đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng
đều giống nhau, mỗi phôtôn mang năng
lượng bằng
lượng bằng
ε
ε
= hf.
= hf.
•
Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c =
Trong chân không, phôtôn bay với tốc độ c =
3.10
3.10
8
8
m/s dọc theo các tia sáng.
m/s dọc theo các tia sáng.
•

Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ
Mỗi lần một nguyên tử hay phân tử phát xạ
hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay
hoặc hấp thụ ánh sáng thì chúng phát ra hay
hấp thụ một phôtôn. Phôtôn chỉ tồn tại trong
hấp thụ một phôtôn. Phôtôn chỉ tồn tại trong
trạng thái chuyển động không có phôtôn
trạng thái chuyển động không có phôtôn
đứng yên
đứng yên
KIỂM TRA BÀI CŨ
KIỂM TRA BÀI CŨ



2. Quang phổ vạch phát xạ của hidro
2. Quang phổ vạch phát xạ của hidro
trong vùng ánh sáng nhìn thấy
trong vùng ánh sáng nhìn thấy


gồm
gồm
các vạch có màu:
các vạch có màu:
a. Đỏ, lục, lam, tím
a. Đỏ, lục, lam, tím
b. Vàng, lam, chàm, tím
b. Vàng, lam, chàm, tím
c. Đỏ, lam, chàm, tím

c. Đỏ, lam, chàm, tím
d. Lục, lam, chàm, tím
d. Lục, lam, chàm, tím
Đáp án:
Đáp án:
C (
C (
đỏ
đỏ
,
,
lam
lam
,
,
chàm
chàm
,
,
tím
tím
)
)

Một trong những
Một trong những
thành công lớn của
thành công lớn của
thuyết lượng tử ánh
thuyết lượng tử ánh

sáng là giải thích được
sáng là giải thích được
hiện tượng tạo thành
hiện tượng tạo thành
quang phổ vạch, ví dụ
quang phổ vạch, ví dụ
như đối với quang phổ
như đối với quang phổ
của hidro
của hidro

Bài 33
Bài 33


MẪU NGUYÊN TỬ BO
MẪU NGUYÊN TỬ BO
I. MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
I. MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO
II. CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO
NGUYÊN TỬ
NGUYÊN TỬ
1. Tiên đề về các trạng thái dừng
1. Tiên đề về các trạng thái dừng
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng
2. Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng
lượng của nguyên tử
lượng của nguyên tử
III. QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA

III. QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA
NGUYÊN TỬ HIDRO
NGUYÊN TỬ HIDRO
NỘI DUNG BÀI




I.
I.
Mô hình hành tinh nguyên tử
Mô hình hành tinh nguyên tử


Trình bày mẫu hành tinh nguyên
Trình bày mẫu hành tinh nguyên
tử của Rơdơpho ?
tử của Rơdơpho ?
Mô hình nguyên tử của
Rơdơpho :
- Proton và neutron tạo nên hạt
nhân nguyên tử, e chuyển động
xung quanh và khối lượng của e
rất nhỏ so với khối lượng của
hạt nhân nguyên tử.
- Các e chỉ tồn tại và chuyển
động trên 1 quỹ đạo xác định










* không giải thích được tính bền vững của nguyên
* không giải thích được tính bền vững của nguyên
tử,
tử, tại sao e lại có thể ổn định trong nguyên tử mà
không bị rơi vào hạt nhân
* không giải thích được sự tạo thành quang phổ
* không giải thích được sự tạo thành quang phổ
vạch của các nguyên tử đặc biệt là của Hidro.
vạch của các nguyên tử đặc biệt là của Hidro.
Mẫu này gặp khó khăn gì?
Mẫu này gặp khó khăn gì?

Mẫu nguyên tử Bo (Bohr) đề xướng
vào năm 1913.
Electron
e
-
chuyển động trên nhiều
quỹ đạo khác nhau phụ
thuộc vào trạng thái tồn tại
của nguyên tử
Hạt nhân

Theo BO nguyên tử tồn

tại trong những trạng
thái nào? Quỹ đạo
chuyển động của
elêctron có đặc điểm
gì? Khi nào thì
nguyên tử bức xạ
hay hấp thụ
ánh sáng?

II.
II.
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO
NGUYÊN TỬ
NGUYÊN TỬ
:
:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:
* Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số
* Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số
trạng thái có năng lượng xác định, gọi là
trạng thái có năng lượng xác định, gọi là
các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng
các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng
thái dừng th
thái dừng th
ì
ì
nguyên tử không bức xạ

nguyên tử không bức xạ
(không
(không


phát ra ánh sáng)
phát ra ánh sáng)


*
*
Trong các trạng thái dừng của nguyên
Trong các trạng thái dừng của nguyên
tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt
tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt
nhân trên những quỹ đạo có bán kính
nhân trên những quỹ đạo có bán kính
hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo
hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo
dừng.
dừng.




HẠT
NHÂN
Ở trạng thái
dừng (trạng thái
có năng lượng

xác định),
nguyên tử không
phát ra bức xạ
(không phát ra
ánh sáng)
Electron chuyển
động trên các
quỹ đạo có bán
kính hoàn toàn
xác định



Dựa vào tiên đề thứ nhất của Bo, ta có thể kết
Dựa vào tiên đề thứ nhất của Bo, ta có thể kết
luận gì về tính bền vững của nguyên tử ???
luận gì về tính bền vững của nguyên tử ???



Giải thích tính bền vững của nguyên tử:
nguyên tử chỉ tồn tại trong các trạng thái dừng
( trạng thái bền vững) khi đó elêctron chuyển
động trên quỹ đạo có bán kính xác định nên
không bị rơi vào hạt nhân




HẠT

NHÂN
r
0
4r
0
9r
0
Bán kính
thứ nhất
Bán kính
thứ hai
Bán kính
thứ ba
Xét với nguyên
tử hidro các bán
kính tăng theo
quy luật nào ?
Bán kính
các quỹ đạo
dừng tăng tỉ
lệ thuận với
bình
phương của
các số
nguyên liên
tiếp








Nguyên tử hidro:
Nguyên tử hidro:
r
r
1
1
= 1
= 1
2
2
.r
.r
0
0
= r
= r
0
0
(trong đó r
(trong đó r
0
0
= 5,3.10
= 5,3.10
– 11
– 11
m là bán kính Bo)

m là bán kính Bo)
r
r
2
2
= 2
= 2
2
2
.r
.r
0
0
= 4.r
= 4.r
0
0
;
;


r
r
3
3
= 3
= 3
2
2
.r

.r
0
0
= 9.r
= 9.r
0
0
r
r
4
4
= 4
= 4
2
2
.r
.r
0
0
= 16.r
= 16.r
0
0
;
;


r
r
5

5
= 5
= 5
2
2
.r
.r
0
0
= 25.r
= 25.r
0
0
………………………………………
………………………………………
Bán kính: r
Bán kính: r
0
0
4r
4r
0
0
9r
9r
0
0
16r
16r
0

0
25r
25r
0
0
36r
36r
0
0
Tên quỹ đạo: K L M N 0 P
Tên quỹ đạo: K L M N 0 P



Năng lượng của nguyên tử gồm các
Năng lượng của nguyên tử gồm các
dạng năng lượng nào?
dạng năng lượng nào?
* Động năng chuyển động của electron
* Động năng chuyển động của electron
* Thế năng tương tác tĩnh điện giữa
* Thế năng tương tác tĩnh điện giữa
electron và hạt nhân
electron và hạt nhân




HẠT
NHÂN

Bình thường, nguyên tử ở trong trạng thái
dừng có năng lượng thấp nhất.
Electron chuyển động trên quỹ đạo có bán
kính nhỏ nhất.
Trạng thái này gọi là trạng thái cơ bản
Quỹ Đạo K
II.
II.
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
:
:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:
1. Tiên đề về các trạng thái dừng:






HẠT
NHÂN
ε = hf
Quỹ đạo L
Quỹ đạo K
Khi hấp thụ năng
lượng thì nguyên
tử sẽ chuyển lên
các trạng thái dừng
có năng lượng cao

hơn, elêctron
chuyển động trên
quỹ đạo có bán
kính lớn hơn, các
trạng thái này gọi là
các trạng thái kích
thích.






HẠT
NHÂN
Trạng thái kích thích
có năng lượng càng
cao thì bán kính quỹ
đạo electron càng lớn
trạng thái đó càng
kém bền vững


Thời gian nguyên tử ở trạng thái kích
thích dài hay ngắn ?




HẠT

NHÂN
ε = hf
Quỹ đạo L
Quỹ đạo K
Sau đó nó chuyển
dần về các trạng
thái dừng có năng
lượng thấp hơn,
electron chuyển về
các quỹ đạo có bán
kính nhỏ hơn và
phát ra bức xạ
Thời gian sống trung bình của nguyên tử ở
các trạng thái kích thích rất ngắn (10
– 8
s)
Cuối cùng nguyên
tử trở về trạng thái
cơ bản, electron trở
về quỹ đạo có bán
kính nhỏ nhất



2.
2.
Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng
Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng
lượng của nguyên tử
lượng của nguyên tử

:
:


*
*
Bức xạ: Khi nguyên tử chuyển
Bức xạ: Khi nguyên tử chuyển
từ trạng thái dừng có năng
từ trạng thái dừng có năng
lượng cao (E
lượng cao (E
n
n
) sang trạng thái
) sang trạng thái
dừng có năng lượng thấp hơn
dừng có năng lượng thấp hơn
(E
(E
m
m
)
)


thì nó phát ra một phôtôn có
thì nó phát ra một phôtôn có
năng lượng đúng bằng hiệu E
năng lượng đúng bằng hiệu E

n
n
–
–
E
E
m
m
.
.


ε = E
n
- E
m
E
n
E
m
ε
ε


= hf
= hf
nm
nm
= E
= E

n
n
– E
– E
m
m



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


•
Hấp thụ: Ngược lại nếu
Hấp thụ: Ngược lại nếu
nguyên tử đang ở trạng
nguyên tử đang ở trạng
thái dừng có năng lượng
thái dừng có năng lượng
thấp E
thấp E
m
m

mà hấp thụ
mà hấp thụ
được một phôtôn có
được một phôtôn có
năng lượng
năng lượng
ε
ε


đúng bằng
đúng bằng
hiệu E
hiệu E
n
n
– E
– E
m
m
thì nó sẽ
thì nó sẽ
chuyển lên trạng thái
chuyển lên trạng thái
dừng có năng lượng cao
dừng có năng lượng cao
hơn( E
hơn( E
n
n

)
)
Nếu phôtôn có năng
Nếu phôtôn có năng
lượng cao hơn hiệu
lượng cao hơn hiệu
E
E
n
n
– E
– E
m
m
thì nguyên tử
thì nguyên tử
có hấp thụ được
có hấp thụ được
không?
không?
ε = E
n
- E
m
E
m
E
n



Nếu một chất hấp thụ được ánh sáng có
Nếu một chất hấp thụ được ánh sáng có
bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh
bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh
sáng có bước sóng ấy.
sáng có bước sóng ấy.



-
Quang phổ vạch phát xạ: khi electron
Quang phổ vạch phát xạ: khi electron
chuyển từ mức năng lượng cao E
chuyển từ mức năng lượng cao E
cao
cao
về
về
mức năng lượng thấp E
mức năng lượng thấp E
thap
thap
thì nó phát ra
thì nó phát ra
một phôtôn có năng lượng hf = E
một phôtôn có năng lượng hf = E
cao
cao
–
–



E
E
thap,
thap,
tức là có bước sóng xác định hay
tức là có bước sóng xác định hay
màu sắc xác định
màu sắc xác định
- Quang phổ hấp thụ: khi nguyên tử đang ở
- Quang phổ hấp thụ: khi nguyên tử đang ở
mức năng lượng thấp E
mức năng lượng thấp E
thap
thap
hấp thụ được
hấp thụ được
năng lượng của một phôtôn hf = E
năng lượng của một phôtôn hf = E
cao
cao
–
–


E
E
thap
thap

trong chùm sáng trắng thì nó sẽ
trong chùm sáng trắng thì nó sẽ
chuyển lên mức năng lượng cao E
chuyển lên mức năng lượng cao E
cao
cao
làm
làm
chùm sáng trắng bị mất đi một sóng ánh
chùm sáng trắng bị mất đi một sóng ánh
sáng đơn sắc nên trên quang phổ liên tục
sáng đơn sắc nên trên quang phổ liên tục
xuất hiện một vạch tối đúng vị trí của
xuất hiện một vạch tối đúng vị trí của
vạch màu trong quang phổ phát xạ
vạch màu trong quang phổ phát xạ
III.
III.
QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA
QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA
NGUYÊN TỬ HIDRO
NGUYÊN TỬ HIDRO
:
:
Tại sao quang phổ phát
xạ của hidro lại là quang
phổ vạch? Tại sao các
vạch đó lại có màu
đỏ, lam, chàm, tím?




Quang phổ vạch phát xạ của hidro trong vùng ánh
Quang phổ vạch phát xạ của hidro trong vùng ánh
sáng nhìn thấy
sáng nhìn thấy
L
M
N
O
P
- Vạch đỏ: Ứng với sự
chuyển quỹ đạo của
electron từ M về L
- Vạch lam: Ứng với sự
chuyển quỹ đạo của
electron từ N về L
- Vạch chàm: Ứng với sự
chuyển quỹ đạo của
electron từ O về L
- Vạch tím: Ứng với sự
chuyển quỹ đạo của
electron từ P về L

QUANG PHỔ VẠCH HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ
HIĐRÔ
M
L
N
O

P

Câu 1
Câu 1
: Trạng thái dừng là
: Trạng thái dừng là
a.
a.
trạng thái electron không chuyển động
trạng thái electron không chuyển động
quanh hạt nhân
quanh hạt nhân
b.
b.
trạng thái ổn định của hệ thống nguyên
trạng thái ổn định của hệ thống nguyên
tử.
tử.
c.
c.
trạng thái đứng yên của nguyên tử
trạng thái đứng yên của nguyên tử
d.
d.
trạng thái hạt nhân không dao động
trạng thái hạt nhân không dao động
CỦNG CỐ
CỦNG CỐ