intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 11 - GV. Nguyễn Như Xuân

Chia sẻ: Trần Văn Thắng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:52

Thêm vào BST
Báo xấu
341
lượt xem 70
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chương 11: Vật lý nguyên tử trình bày nguyên tử hydrogen, nguyên tử kim loại kiềm, mô men động lượng và mô men từ của electron chuyển động xung quanh hạt nhân, spin của electron bài, hệ thống tuần hoàn Mendeleev.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 11 - GV. Nguyễn Như Xuân

  1. HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SƯ BỘ MÔN VẬT LÝ NGUYỄN NHƯ XUÂN VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 2
  2. Chương 11: VẬT LÝ NGUYÊN TỬ (8LT + 2BT) BÀI 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN Bài 11.2: NGUYÊN TỬ KIM LOẠI KIỀM Bài 11.3: MÔ MEN ĐỘNG LƯỢNG VÀ MÔ MEN TỪ CỦA ELECTRON CHUYỂN ĐỘNG XUNG QUANH HẠT NHÂN Bài 11.4: SPIN CỦA ELECTRON Bài 11.5: HỆ THỐNG TUẦN HOÀN MENDELEEV
  3. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN 11.1.1. Chuyển động của electron trong nguyên tử H2: Thế năng tương tác giữa hạt nhân và electron là: q1q 2 e2 U  k  (1) r r 40 r trong đó 0 = 8,86.10-12 C2/N.m2 Vậy phương trình Schrodinger có dạng: 2 me  e2  Δψ  2  W  ψ  0 (2)  4 πε 0 r 
  4. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN Nghiệm của (2) có dạng: (r,,) = Rnl (r) Ylm (,) (3) Các số n, , m nhận các giá trị:  n  1, 2, 3, 4,...    0, 1, 2, 3,..., n-1 (4)  m  0,  1,  2,...,   Số nguyên n được gọi là số lượng tử chính. Số nguyên  là số lượng tử quỹ đạo (orbital) Số nguyên m là số lượng tử từ.
  5. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN Năng lượng của electron: 1 m ee 4 Rh Wn   2  2 (5) n 2(40 ) 2 2 n trong đó mee 4 R  3, 27.1015 s 1 (6) 4 π(4 πε 0 ) 2 3 là hằng số Rydberg.
  6. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN 11.1.2. Các kết luận: a. Năng lượng bị lượng tử hóa: Rh Nhận xét: W < 0: năng lượng liên kết. Wn   2 Năng lượng ion hóa:  = W - W1 = 13,56 n eV W = - Rh = - 13,56eV ; W = 0 Kích thích 1 W = 0 Các mức W4 Lớp N kích thích W3 Lớp M W2 Lớp L Cơ bản W1= -13,56eV Lớp K Mức cơ bản
  7. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN b. Hàm sóng của electron và số các trạng thái lượng tử: Hàm sóng của electron phụ thuộc vào 3 số lượng tử n,  và m: nm(r,,) = Rn(r)Ym(,) Có bao nhiêu trạng thái ứng với số lượng tử n? n 1 Có:  (2 l 0  1)  n 2 (7) Trạng thái lượng tử khác nhau. n = 1, năng lượng W1, có một trạng thái lượng tử, gọi là trạng thái cơ bản. n = 2, năng lượng W2, có 4 trạng thái lượng tử. n bất kỳ, có n2 trạng thái lượng tử. Ta nói rằng mức năng lượng Wn suy biến bậc n2.
  8. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN Trạng thái ứng với  = 0 là trạng thái s Trạng thái ứng với  = 1 là trạng thái p Trạng thái ứng với  = 2 là trạng thái d Trạng thái ứng với  = 3 là trạng thái f
  9. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN c. Xác suất tìm thấy electron phụ thuộc bán kính r: a0 = 0,53.10 – 10 m: bán kính Bohn ωn, (r) ω1,0 (r) ω3,1 (r) ω4,1 (r) 0 a0 r
  10. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN
  11. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN
  12. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN d. Cấu tạo vạch của quang phổ hydrogen W = 0 W4 = -Rh/16 Lớp N W3 = -Rh/9 Lớp M Mức KT W2 = -Rh/4 Lớp L Bức xạ điện tử hay photon W1= -Rh Lớp K Mức CB Khi electron chuyển từ mức cao xuống mức thấp sẽ phát ra bức xạ điện từ với năng lượng  = Wn - Wm
  13. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN Ta có:  = Wn – Wm Rh Mà : Wn   2 ; =h n  1 1  (8) nên :   R 2  2  m n  Lyman Balmer Paschen 1 1   1 1    R 1  1    R 2  2    R 2  2   2 2  1 n  2 n  3 n 
  14. Bài 11.1: NGUYÊN TỬ HYDROGEN  5 4 Pfund Brackett 3 Paschen (Hồng ngoại) 2 Dãy Balmer (Nhìn thấy và Tử ngoại) 1 Dãy Lyman (Tử ngoại)
  15. Bài 11.2. NGUYÊN TỬ KIM LOẠI KIỀM 11.2.1. Các nguyên tử kim loại kiềm: 3 Li, 11 Na, 19 K, 37 Rb, 55 Cs . Lõi 1 H1 3 Li6 11 Na23 Cấu tạo của chúng tương tự như hydrogen. Do đó, tính chất quang học của nguyên tử kim loại kiềm, về cơ bản giống tính chất của nguyên tử hydrogen.
  16. Bài 11.2. NGUYÊN TỬ KIM LOẠI KIỀM 11.2.2. Năng lượng của electron hóa trị: Rh Wn   (9) n    2  là số hiệu chỉnh phụ thuộc vào số lượng tử , có giá trị khác nhau ứng với các trạng thái khác nhau. Z Nguyeân toá s ( = 0) p ( = 1) d ( = 2) f ( = 3) 3 Li 0,412 0,041 0,002 0,000 11 Na 1,373 0,883 0,010 0,001 19 K 2,230 1,776 0,146 0,007 37 Rb 3,195 2,711 1,233 0,012 55 Cs 4,131 3,649 2,448 0,022
  17. Bài 11.2. NGUYÊN TỬ KIM LOẠI KIỀM Sự sắp xếp các mức năng lượng tuân theo qui tắc Cletkopxki: Các mức năng lượng được sắp xếp từ thấp đến cao sao cho tổng (n + ) tăng dần; với cùng một giá trị (n + ) thì n nhỏ sẽ ở mức thấp hơn. n  Trạng thái Mức năng lượng Lớp 1 0 1s 1S K 0 2s 2S 2 1 2p 2P L 0 3s 3S 3 1 3p 3P M 2 3d 3D
  18. Bài 11.2. NGUYÊN TỬ KIM LOẠI KIỀM Do năng lượng của electron hóa trị phụ thuộc vào n và  nên người ta kí hiệu các mức năng lượng là nX với:  = 0  X = S mức năng lượng là nS (n = 1, 2, 3…  = 1  X = P mức năng lượng là nP (n = 1, 2, 3…)  = 2  X = D mức năng lượng là nD (n = 1, 2, 3…)  = 3  X = F mức năng lượng là nF (n =1, 2, 3 …
  19. Bài 11.2. NGUYÊN TỬ KIM LOẠI KIỀM 1H 3Li 11Na 19K 4F 4D 4F 3D 4P 4F 4D 4S 4D 4P N 4P 3D 3D 4S 4S 3P 3P M 3S 3S 2P L 2S Kim loại kiềm K
  20. Bài 11.2. NGUYÊN TỬ KIM LOẠI KIỀM 11.2.3. Quang phổ của nguyên tử kim loại kiềm - Việc chuyển mức năng lượng tuân theo các qui tức: + Chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng lượng thấp hơn. + Tuân theo qui tức lựa chọn (lọc lựa):  = 1 (10)
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2