Hóa Lí căn bản - Phần 18

Tính bán kính của các quỹ đạo

Xét một electron điện tích e quay xung quanh một hạt nhân điện tích Ze, trong đó Z là số nguyên tử và e là điện tích mang bởi một proton. Gọi m là khối lượng của electron, r là bán kính của quỹ đạo và v là vận tốc dài của electron đang quay tròn.

Lực hút tĩnh điện giữa hạt nhân và electron (theo định luật Coulomb),

Bohr giả sử rằng hai lực ngược chiều này phải cân bằng chính xác với nhau để giữ electron trong quỹ đạo. Như vậy,

Hình 1.27
Các lực giữ electron trong quỹ đạo.

Theo một trong các tiên đề của lí thuyết Bohr, moment động lượng của electron đang quay tròn được cho bởi biểu thức

Thay giá trị của v vào phương trình (2)

Vì giá trị của h, me đã được xác định trên thực nghiệm, nên thay những giá trị này vào (4), ta có

r = n2 × 0,529 × 10 – 8 cm                                                 (5)

trong đó n là số lượng tử chính, và do đó là số quỹ đạo.

Khi n = 1, phương trình (5) trở thành

r = 0,529 × 10 – 8 cm = α0                                              (6)

Đại lượng sau cùng này, α0 được gọi là bán kính Bohr thứ nhất và được Bohr lấy là bán kính của nguyên tử hydrogen ở trạng thái cơ bản. Giá trị này ăn khớp với các thông tin khác về kích cỡ nguyên tử. Khi n = 2, 3, 4,... giá trị của các quỹ đạo thứ hai và thứ ba của hydrogen chứa electron ở trạng thái kích thích có thể được tính ra.

BÀI TẬP GIẢI SẴN. Tính năm bán kính Bohr đầu tiên.

GIẢI

Phương trình (5) có thể được viết như sau

                r = n2 × 0,529 × 10 – 8 cm

n = 1;     r = 12 × 0,529 × 10 – 8 cm = 0,529 × 10 – 8 cm

n = 2;     r = 22 × 0,529 × 10 – 8 cm = 2,12 × 10 – 8 cm

n = 3;     r = 32 × 0,529 × 10 – 8 cm = 4,76 × 10 – 8 cm

n = 4;     r = 42 × 0,529 × 10 – 8 cm = 8,64 × 10 – 8 cm

n = 5;     r = 52 × 0,529 × 10 – 8 cm = 13,2 × 10 – 8 cm

 

Hóa Lí Căn Bản - Arun Bahl, B.S. Bahl, G.D. Tuli
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

 

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Các bài khác


Trung tâm từ trường của Ngân Hà
20/06/2019
Từ trường ở vùng trung tâm thiên hà Ngân Hà (Milky Way) của chúng ta trông như thế nào? Để trả lời câu hỏi này, đài quan
NGC 4676: Đôi Chuột Mờ Sương
20/06/2019
Hai thiên hà mờ sương này đang hút lấy nhau. Gọi là The Mice (Song Tý) vì chúng đều có đuôi dài, mỗi thiên hà xoắn ốc lớn
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 8)
20/06/2019
ĐỊNH NGHĨA CHO Ý THỨC Tôi đã lấy chút ít mảnh nhỏ từ các mô tả trước đây về ý thức trong các lĩnh vực thần kinh và
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 7)
20/06/2019
AI CHỊU TRÁCH NHIỆM? Một người đã dành nhiều thời gian và thực hiện nhiều nghiên cứu để hiểu được vấn đề của tiềm
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 58)
19/06/2019
Sao quark Các sao neutron được chống đỡ kháng lại lực hấp dẫn bởi một lực gọi là áp lực suy thoái neutron. Tính chất
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 57)
18/06/2019
Cái chết của các sao Các nhà thiên văn tìm kiếm các vụ nổ siêu tân tinh để đo tốc độ dãn nở của Vũ trụ, bởi vì những
Nam châm siêu dẫn lập kỉ lục 45,5 tesla
17/06/2019
Các nhà khoa học vừa chế tạo được nam châm siêu dẫn mạnh nhất thế giới, có khả năng tạo ra cảm ứng từ mạnh kỉ lục
Cẩm nang thám hiểm vũ trụ (Phần 26)
17/06/2019
SỰ RA ĐỜI CỦA CÁC SAO Các sao từ đâu mà có? Câu chuyện cơ bản là giống nhau với đa số sao, kể cả câu chuyện mà chúng ta

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com