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 En gọi là trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng năng lượng không bức xạ.
- Bán kính quỹ dạo dừng: rn=n2r0
Trong đó:
+ r0 - bán kính nguyên tử ở trạng thái cơ bản (r0=5,3.10−11)
+ n=1,2,3...
- Năng lượng electron trong nguyên tử hiđro:
En=−13,6n2eV với n∈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 En sang trạng thái có năng lượng Em<En thì nó phát ra một photon có năng lượng ε=En−Em.
- Ngược lại, nếu nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hf đúng bằng hiệu En−−Em thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng En lớn hơn.
- Sự chuyển từ trạng thái dừng Em sang trạng thái dừng En ứng với sự nhảy của electron từ quỹ đạo dừng có bán kính rm sang quỹ đạo dừng có bán kính rn 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 ε=Ecao−Ethap
- Mỗi photon tần số f ứng với vạch sáng có bước sóng λ=cf 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 → quỹ đạo K
+ Dãy Banme: e chuyển từ trạng thái kích thích → quỹ đạo L
+ Dãy Pasen: e chuyển từ trạng thái kích thích → quỹ đạo M
Trong dãy Banme, nguyên tử Hiđro có 4 vạch: Hα (đỏ), Hβ (lam), Hγ (chàm), Hδ (tím)
Ở trạng thái cơ bản:
E1=−13,6eV,En=E1n2
