Chuyên đề Tính tần số và bước sóng tương ứng với năng lượng của nguyên tử hidro ở trạng thái dừng thứ n

NĂNG LƯỢNG CỦA NGUYÊN TỬ HIDRO Ở TRẠNG THÁI DỪNG THỨ n

TÍNH TẦN SỐ VÀ BƯỚC SÓNG TƯƠNG ỨNG

- Mức năng lượng ở trạng thái n: 

\({E_n} =  - \frac{{13,6}}{{{n^2}}}(n = 1,2,3..)\)

- e lectron bị ion hóa khi: E_∞ = 0.

\(\begin{array}{l}
{E_{13}} = {E_{12}} + {E_{23}}\\
 \Rightarrow {f_{13}} = {f_{12}} + {f_{23}}\\
hay\,\,\,\frac{1}{{{\lambda _{13}}}} = \frac{1}{{{\lambda _{12}}}} + \frac{1}{{{\lambda _{23}}}}\\
 \Rightarrow {\lambda _{13}} = \frac{{{\lambda _{12}}.{\lambda _{23}}}}{{{\lambda _{12}} + {\lambda _{23}}}}
\end{array}\)

- Công thức xác định tổng số bức xạ có thể phát ra khi e ở trạng thái năng lượng thứ n:

\({S_{bx}} = (n - 1) + (n - 2) + ... + 2 + 1 = C_n^2\)

Ví dụ 1: Năng lượng của êlectron trong nguyên tử hyđrô được tính theo công thức: E_n = -13,6 / n²; n = 1,2,3, …Hỏi khi electron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nó phát ra một photon có bước sóng là bao nhiêu?

A. 0,2228 μm.            B. 0,2818 μm.                        C. 0,1281 μm.                       D. 0,1218 μm.

Giải

Khi e chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nó phát ra một photon: 

\(\begin{array}{l}
\frac{{hc}}{\lambda } = {E_2} - {E_1}\\
 \Rightarrow \lambda  = \frac{{hc}}{{{E_2} - {E_1}}} = 0,218\mu m
\end{array}\)

Ví dụ 2: Trong quang phổ của nguyên tử hiđro, ba vạch đầu tiên trong dãy lai man có bước sóng λ₁₂ = 121,6 nm; λ₁₃ = 102,6 nm; λ₁₄ = 97,3 nm. Bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Banme và vạch đầu tiên trong dãy pasen là

A. 686,6 nm và 447,4 nm.         

B. 660,3 nm và 440,2 nm.

C. 624,6nm và 422,5 nm.         

D. 656,6 nm và 486,9 nm.

Giải

\(\begin{array}{l}
{\lambda _{23}} = \frac{{{\lambda _{12}}.{\lambda _{13}}}}{{{\lambda _{12}} - {\lambda _{13}}}} = 656,64nm\\
{\lambda _{24}} = \frac{{{\lambda _{12}}.{\lambda _{14}}}}{{{\lambda _{12}} - {\lambda _{14}}}} = 4,86,9nm
\end{array}\)

Câu 1. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về mẫu nguyên tử Bo?

1. Nguyên tử bức xạ khi chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích.
2. Trong các trạng thái dừng, động năng của êlectron trong nguyên tử bằng không.
3. Khi ở trạng thái cơ bản, nguyên tử có năng lượng cao nhất.
4. Trạng thái kích thích có năng lượng càng cao thì bán kính quỹ đạo của êlectron càng lớn.

Câu 2. Năng lượng ion hóa nguyên tử Hyđrô là 13,6eV. Bước sóng ngắn nhất mà nguyên tử có thể bức ra là :

A. 0,122µm                          B. 0,0913µm                    

C. 0,0656µm                       D. 0,5672µm

Câu 3. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10^-34J.s và độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.10^-19C. Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng -1,514 eV sang trang thái dừng có năng lượng -3,407 eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số

A. 2,571.10¹³ Hz.              

B. 4,572.10¹⁴Hz.               

C. 3,879.10¹⁴Hz.               

D. 6,542.10¹²Hz.

Câu 4. Hãy xác định trạng thái kích thích cao nhất của các nguyên tử hiđrô trong trường hợp người ta chỉ thu được 6 vạch quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrô :

A. Trạng thái L                  

B. Trạng thái M                 

C. Trạng thái N                 

D. Trạng thái O

Câu 5. Chọn phát biểu Đúng. Ở trạng thái dừng, nguyên tử

A. không bức xạ và không hấp thụ năng lượng.   

B. Không bức xạ nhưng có thể hấp thụ năng lượng.

C. không hấp thụ, nhưng có thể bức xạ năng lượng.     

D. Vẫn có thể hấp thụ và bức xạ năng lượng.

...

ĐÁP ÁN

-(Nội dung đầy đủ và chi tiết, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Chuyên đề Tính tần số và bước sóng tương ứng với năng lượng của nguyên tử hidro ở trạng thái dừng thứ n môn Vật Lý 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.