Lí thuyết và bài tập môn Vật lí Lớp 12 - Chủ đề: Mẫu nguyên tử Bo hiện tượng quang - Phát quang sơ lược về laze

Nội dung text: Lí thuyết và bài tập môn Vật lí Lớp 12 - Chủ đề: Mẫu nguyên tử Bo hiện tượng quang - Phát quang sơ lược về laze

1. Chủ đề MẪU NGUYÊN TỬ BO HIỆN TƯỢNG QUANG - PHÁT QUANG SƠ LƯỢC VỀ LAZE I – MÔ HÌNH HÀNH TINH NGUYÊN TỬ Bo vận dụng nội dung thuyết lượng tử ánh sáng và đề ra hai giả thuyết gọi là hai tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử. Mẫu nguyên tử Bo là sự kết hợp mô hình hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho với hai tiê đề Bo. II- CÁC TIÊN ĐỀ CỦA BO VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ 1. Tiên đề về các trạng thái dừng Nguyên tử chỉ tồn tại trong một sồ trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trong các trạng thái dừng thì nguyên tử không bức xạ. Trong các trang thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định được gọi là quỹ đạo dừng. Đối với nguyên tử hidrô, bán kính các quỹ đạo dừng tăng tỉ lệ với bình phương của các số nguyên liên tiếp: Bán kính: r0 4 r0 9 r0 16 r0 25 r0 36 r0 Tên quỹ đạo: K L M N O P 2 -11 r = n .r0 Với r0 = 5,3.10 m; r0 gọi là bán kính Bo. 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 (E n) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em: ε = hfnm = En – Em (45.1) Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái có năng lượng E m mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu E n – Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao En. (H.45.2) Tiên đề này cho thấy: nếu một chất hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy. II – QUANG PHỔ PHÁT XẠ VÀ HẤP THỤ CỦA NGUYÊN TỬ HIĐRÔ Tiên đề Bo giải thích thành công nguyên tử hiđrô phát ra quang phổ phát xạ và hấp thụ. Chú ý : Hiện tượng quang phát quang và sơ lược laze : KHÔNG HỌC
2. Câu 14: Khi êlectron ở quỹ đạo dừng K thì năng lượng của nguyên tử hiđrô là -13,6eV còn khi ở quỹ đạo dừng M thì năng lượng đó là -1,5eV. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng M về quỹ đạo dừng K thì nguyên tử hiđrô phát ra phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng A. 102,7 pm. B. 102,7 mm. C. 102,7 m. D. 102,7 nm. Câu 15: Nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng E n = -1,5 eV sang trạng thái dừng có năng lượng Em = -3,4 eV. Bước sóng của bức xạ mà nguyên tử hiđrô phát ra xấp xỉ bằng A. 0,654.10-7m.B. 0,654.10 -6m. C. 0,654.10-5m. D. 0,654.10-4m. Câu 16: Nguyên tử hiđtô ở trạng thái cơ bản có mức năng lượng bằng -13,6 eV. Để chuyển lên trạng thái dừng có mức năng lượng -3,4 eV thì nguyên tử hiđrô phải hấp thụ một phôtôn có năng lượng A. 10,2 eV. B. -10,2 eV. C. 17 eV. D. 4 eV. Câu 17: Trong quang phổ vạch của hiđrô (quang phổ của hiđrô), bước sóng của photon phát ra khi êlectrôn (êlectron) từ quỹ đạo L về quỹ đạo K là 0,1217 μm , bước sóng của photon phát ra khi electron chuyển từ M về L là 0,6563 μm. Bước sóng của photon phat ra khi êlectron chuyển tư M về K bằng A. 0,1027 μm . B. 0,5346 μm . C. 0,7780 μm . D. 0,3890 μm . Câu 18: Đối với nguyên tử hiđrô, các mức năng lượng ứng với các quỹ đạo dừng K, M có giá trị lần lượt là: -13,6 eV; -1,51 eV. Cho h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s và e = 1,6.10-19 C. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng M về quỹ đạo dừng K, thì nguyên tử hiđrô có thể phát ra bức xạ có bước sóng A. 102,7 m. B. 102,7 mm. C. 102,7 nm. D. 102,7 pm. Câu 19: Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 0,1026 µm. Lấy h = 6,625.10 -34J.s, e = 1,6.10-19 C và c = 3.108m/s. Năng lượng của phôtôn này bằng A. 1,21 eV B. 11,2 eV. C. 12,1 eV. D. 121 eV. Câu 20: Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được tính theo công thức - 13,6 (eV) (n = 1, 2, 3, ). Khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 sang quỹ đạo dừng n2 n = 2 thì nguyên tử hiđrô phát ra phôtôn ứng với bức xạ có bước sóng bằng A. 0,4350 μm. B. 0,4861 μm. C. 0,6576 μm. D. 0,4102 μm