I. Mẫu nguyên tử Bo – Tiên đề về trạng thái dừng
- Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng xác định \({E_n}\) gọi là trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng năng lượng không bức xạ.
- Bán kính quỹ dạo dừng: \({r_n} = {n^2}{r_0}\)
Trong đó:
+ \({r_0}\) - bán kính nguyên tử ở trạng thái cơ bản \(\left( {{r_0} = {\rm{ }}{{5,3.10}^{ - 11}}} \right)\)
+ \(n{\rm{ }} = {\rm{ }}1,{\rm{ }}2,{\rm{ }}3{\rm{ }}...\)
- Năng lượng electron trong nguyên tử hiđro:
\({E_n} = - \dfrac{{13,6}}{{{n^2}}}eV\) với \(n \in N*\)
II. Mẫu nguyên tử Bo – Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ
- Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng \({E_n}\) sang trạng thái có năng lượng \({E_m} < {\rm{ }}{E_n}\) thì nó phát ra một photon có năng lượng \(\varepsilon = {E_n} - {E_m}\).
- Ngược lại, nếu nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng \({E_m}\) mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu \({E_n}--{\rm{ }}{E_m}\) thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng \({E_n}\) lớn hơn.
- Sự chuyển từ trạng thái dừng \({E_m}\) sang trạng thái dừng \({E_n}\) ứng với sự nhảy của electron từ quỹ đạo dừng có bán kính \({r_m}\) sang quỹ đạo dừng có bán kính \({r_n}\) và ngược lại.
III. Quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô
- Bình thường electron (e) chỉ chuyển động trên quỹ đạo K (trạng thái cơ bản)
- Khi bị kích thích, e nhảy lên quỹ đạo có năng lượng lớn hơn L, M, N, ... Thời gian ở trạng thái kích thích rất ngắn (10-8s) sau đó e chuyển về các quỹ đạo bên trong và phát ra photon có năng lượng đúng bằng hiệu \(\varepsilon = {E_{cao}} - {E_{thap}}\)
- Mỗi photon tần số f ứng với vạch sáng có bước sóng \(\lambda = \dfrac{c}{f}\) cho 1 vạch quang phổ.
- Quang phổ vạch phát xạ của Hiđro nằm trong 3 dãy (hình trên)
+ Dãy Laiman: e chuyển từ trạng thái kích thích \( \to \) quỹ đạo K
+ Dãy Banme: e chuyển từ trạng thái kích thích \( \to \) quỹ đạo L
+ Dãy Pasen: e chuyển từ trạng thái kích thích \( \to \) quỹ đạo M
Trong dãy Banme, nguyên tử Hiđro có 4 vạch: \({H_\alpha }\) (đỏ), \({H_\beta }\) (lam), \({H_\gamma }\) (chàm), \({H_\delta }\) (tím)
Ở trạng thái cơ bản:
\({E_1} = {\rm{ }} - 13,6eV,{E_n} = \dfrac{{{E_1}}}{{{n^2}}}\)
