Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.
Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử?
- Tiên đề về các trạng thái dừng:
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng, khi ở trạng thái dừng thì nguyên tử Bo không bức xạ.
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính hoàn toàn xác định gọi là các quỹ đạo dừng.
- 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 (En) sang trạng thái dừng có năng lượng thấp hơn (Em) thì nó phát ra một photon có năng lượng đúng bằng hiệu En - Em (ε = h.fm = En - Em)
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái điểm dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một photon có năng lượng đúng bằng hiện En - Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao En.
Nội dung của tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên được phản ánh trong câu nào dưới đây ?
A. Nguyên tử phát ra một phôtôn mỗi lần bức xạ ánh sáng.
B. Nguyên tử thu nhận một phôtôn mỗi lần hấp thụ ánh sáng.
C. Nguyên tử phát ra ánh sáng nào thì có thể hấp thụ ánh sáng đó.
D. Nguyên tử chỉ có thể chuyển giữa các trạng thái dừng. Mỗi lần chuyển, nó bức xạ hay hấp thụ một phôtôn có năng lượng đúng bằng độ chên lệch năng lượng giữa hai trạng thái đó.
Theo mẫu nguyên tử Bo, khi electron của nguyên tử Hidro ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử được xác định bởi công thức E n = - 13 , 6 / n 2 eV (n=1;2;3 …). Nếu một đám nguyên tử hidro hấp thụ được photon có năng lượng 2,55 eV thì có thể phát ra bức xạ có bước sóng lớn nhất và nhỏ nhất lần lượt là λ 1 và λ 2 . Tỉ số λ 1 / λ 2 là
A. 128/7
B. 108/7
C. 27/7
D. 135/7
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử được xác định bởi công thức E = − 13 , 6 n 2 e V (với n = 1, 2,3...) Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 5 về trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 4 thì phát ra bức xạ có bước sóng λ 0 . Khi nguyên tử hấp thụ một photon có bước sóng λ thì chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 4 . Tỉ số λ λ 0 là
A. 1 2
B. 3 25
C. 25 3
D. 4
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử được xác định bởi công thức E = − 13 , 6 n 2 e V (với n = 1, 2,3...) Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 5 về trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 4 thì phát ra bức xạ có bước sóng λ 0 . Khi nguyên tử hấp thụ một photon có bước sóng λ thì chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 4 . Tỉ số λ λ 0 là
A. 1 2
B. 3 25
C. 25 3
D. 2
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử được xác định bởi công thức E = - 13 , 6 n 2 (với n = 1 , 2 , 3 , . . ..) Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 5 về trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 4 thì phát ra bức xạ có bước sóng λ 0 . Khi nguyên tử hấp thụ một photon có bước sóng λ thì chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 4 Tỉ số λ λ 0 là:
A. 1 2
B. 3 25
C. 25 3
D. 2
+ Theo tiên đề Bo thứ II ta có:
+ Áp dụng cho quá trình từ n = 5 về n = 4 ta có:
+ Áp dụng cho quá trình từ n = 4 về n = 2 ta có:
=> Chọn B.
Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hidro, khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử được xác định bởi công thức E = − 13 , 6 n 2 e V (với n = 1, 2,3...) Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 5 về trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 4 thì phát ra bức xạ có bước sóng λ 0 . Khi nguyên tử hấp thụ một photon có bước sóng λ thì chuyển từ trạng thái dừng có mức năng lượng ứng với n = 4 . Tỉ số λ λ 0 là:
A. 1 2
B. 3 25
C. 25 3
D. 2
Chọn đáp án B
Theo tiên đề Bo thứ II ta có: E n − E m = h c λ ⇔ − 13 , 6 1 n 2 − 1 m 2 = h c λ
Áp dụng cho quá trình từ n = 5 về n = 4 ta có: − 13 , 6 1 5 2 − 1 4 2 = h c λ 0 ( 1 )
Áp dụng cho quá trình từ n = 4 về n = 2 ta có: − 13 , 6 1 4 2 − 1 2 2 = h c λ ( 2 )
Lấy (1) chia (2) ta có: λ λ 0 = 3 25
Một dung dịch hấp thụ bức xạ có bước sóng λ 1 và phát ra bức xạ có bước sóng λ 2 (với λ 2 = 1 , 5 λ 1 ). Người ta gọi hiệu suất của sự phát quang là tỉ số giữa năng lượng ánh sáng phát quang và năng lượng ánh sáng hấp thụ. Số photon bị hấp thụ dẫn đến sự phát quang chiếm tỉ lệ là 1 5 của tổng số photon chiếu tới dung dịch. Hiệu suất của sự phát quang của dung dịch là:
A. 13,33%.
B. 11,54%.
C. 7,5%.
D. 30,00%.
Chọn đáp án A.
Năng lượng khi hấp thụ một chùm phô-tôn:
E 1 = n 1 . ε 1 = n 1 h c λ 1
Năng lượng khi chùm phô-tôn phát quang:
E 2 = n 2 . ε 2 = n 2 h c λ 2
Theo đề bài, ta có:
Một dung dịch hấp thụ bức xạ có bước sóng λ 1 và phát ra bức xạ có bước sóng λ 2 (với λ 2 = 1 , 5 λ 1 ). Người ta gọi hiệu suất của sự phát quang là tỉ số giữa năng lượng ánh sáng phát quang và năng lượng ánh sáng hấp thụ. Số photon bị hấp thụ dẫn đến sự phát quang chiếm tỉ lệ là 1/5 của tổng số photon chiếu tới dung dịch. Hiệu suất của sự phát quang của dung dịch là
A. 13,33%.
B. 11,54%.
C. 7,5%.
D. 30,00%.