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


Chốt đáp số cho bài toán bán kính proton
20/09/2019
Vào năm 2010, các nhà vật lí ở Đức báo cáo rằng họ đã thực hiện được phép đo đặc biệt chính xác về kích cỡ proton,
Tranh cãi vẫn chưa dứt về chuyện tìm thấy sóng hấp dẫn
18/09/2019
Nhóm hợp tác giành giải Nobel LIGO vừa công bố một bài báo mô tả chi tiết hơn bao giờ hết về cách nhóm này phân tích các tín
Lần đầu tiên nghe được ‘tiếng khóc chào đời’ của một lỗ đen mới sinh
17/09/2019
Nếu thuyết tương đối rộng của Albert Einstein vẫn đúng, thì một lỗ đen ra đời từ sự va chạm chấn động vũ trụ của hai
Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 7)
16/09/2019
Nhà nguyên tử luận đầu tiên Cuộc hành trình của chúng ta đã xuất phát từ đâu? Tôi cho rằng “vật lí hạt” đã khởi
Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 6)
16/09/2019
Tìm kiếm mã code Richard Feynman vĩ đại (1918-88), người cùng nhận Giải Nobel Vật lí cho những đóng góp của ông cho triết học
Giải được bí ẩn nhiễm điện do cọ xát
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Các nguyên tử tăng tốc đến 5000 km/s khi chúng rơi vào siêu lỗ đen
15/09/2019
Các quan sát về chất khí đang bị nuốt vào siêu lỗ đen tại tâm của các quasar đã làm sáng tỏ thêm về cách những vật thể
Phát hiện hơi nước trên một hành tinh đá ở xa
14/09/2019
Các nhà khoa học vừa phát hiện thấy hơi nước trong khí quyển của một hành tinh đá ở cách Trái Đất 110 năm ánh sáng. Tên

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