Giải bài tập SGK Bài 33 Vật lý 12 Cơ bản & Nâng cao

Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-đơ-pho ở điểm nào?

Trình bày tiên đề Bo về các trạng thái dừng.

Trình bày tiên đề Bo về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử.

Chọn câu đúng.

Trạng thái dừng là

A. Trạng thái êlectron không chuyển động quanh hạt nhân.

B. Trạng thái hạt nhân không dao động.

C. Trạng thái đứng yên của nguyên tử.

D. Trạng thái ổn định của hệ thống nguyên tử.

Xét ba mức năng lượng EK, EL và EM của nguyên tử hiđrô (H.33.2). Một phôtôn có năng lượng bằng EM - EK bay đến gặp nguyên tử này.

Nguyên tử sẽ hấp thụ phôtôn và chuyển trạng thái như thế nào?

A. Không hấp thụ.

B. Hấp thụ nhưng không chuyển trạng thái.

C. Hấp thụ rồi chuyển dần từ K lên L rồi lên M.

D. Hấp thụ rồi chuyển thẳng từ K lên M.

Có một đám nguyên tử của một nguyên tố mà mỗi nguyên tử có ba mức năng lượng E_K, E_L và E_M của nguyên tử hiđrô (H.33.2). Chiếu vào đám nguyên tử này một chùm sáng đơn sắc mà mỗi phô tôn trỏng chùm có năng lượng là ε = E_M - E_K. Sau đó nghiên cứu quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử trên. Ta sẽ thu được bao nhiêu vạch quang phổ?

A. Một vạch.

B. Hai vạch.

C. Ba vạch.

D. Bốn vạch. 

Ion crôm trong hồng ngọc phát ra ánh sáng đỏ bước sóng \(0,694 \mu m\). Tính hiệu giữa hai mức năng lượng mà khi chuyển hai mức đó, ion crôm phát ra ánh sáng nói trên.

Mẫu nguyên tử Bo khác mẫu nguyên tử Rơ-dơ-pho ở điếm nào ?

A. Mô hình nguyên tử có hạt nhân.

B. Hình dạng quỹ đạo của các êlectron.

C. Biểu thức của lực hút giữa hạt nhân và êlectron.

D. Trạng thái có năng lượng ổn định.

Hãy chỉ ra câu nói lên nội dung chính xác của tiên đề về các trạng thái dừng. Trạng thái dừng là

A. trạng thái có năng lượng xác định.

B. trạng thái mà ta có thể tính toán được chính xác năng lượng của nó.

C. trạng thái mà năng lượng của nguyên tử không thể thay đổi được.

D. trạng thái trong đó nguyên tử có thể tồn tại một thời gian xác định mà không bức xạ năng lượng.

Câu nào dưới đây nói lên nội dung chính-xác của khái niệm về quỹ đạo dừng ?

A. Quỹ đạo có bán kính tỉ lệ với bình phương của các số nguyên liên tiếp.

B. Bán kính quỹ đạo có thể tính toán được một cách chính xác.

C. Quỹ đạo mà êlectron bắt buộc phải chuyển động trên đó.

D. Quỹ đạo ứng với năng lượng của các trạng thái dừng.

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.

Xét ba mức năng lượng EK < EL < EM của nguyên tử hiđrô. Cho biết EL - EK > EM - EL. Xét ba vạch quang phổ (ba ánh sáng đơn sắc) ứng với ba sự chuyển mức năng lượng như sau :

Vạch λLK ứng với sự chuyển EL → EK.

Vạch λML ứng với sự chuyển EL → EK.

Vạch λMK ứng với sự chuyển EM → EK.

Hãy chọn cách sắp xếp đúng.

A. λLK < λML < λMK.       

B. λLK > λML > λMK.

C. λMK < λLK < λML.       

D. λMK > λLK > λML.

Bước sóng ứng với bốn vạch quang phổ của hiđrô là vạch tím : 0,4102 μm; vạch chàm : 0,4340 μm; vạch lam 0,4861 μm và vạch đỏ : 0,6563 μm. Bốn vạch này ứng với sự chuyến của êlectron trong nguyên tử hiđrô từ các quỹ đạo M, N, o và p về quỹ đạo L. Hỏi vạch lam ứng với sự chuyển nào ?

A. Sự chuyển M → L.       

B. Sự chuyển N → L.

C. Sự chuyển O → L.       

D. Sự chuyển P → L.

Hãy xác định trạng thái kích thích cao nhất của các nguyên tử hiđr 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.

Ta thu được quang phổ vạch phát xạ của một đám khí hiđrô trong hai trường hợp sau :

Trường hợp I : Kích thích đám khí hiđrô bằng ánh sáng đơn sắc mà các phôtôn có năng lượng ε1 = E_M - E_K.

Trường hợp 2 : Kích thích đám khí hiđrô bằng ánh sáng đơn sắc mà các phôtôn có năng lượng ε2 = E_M - E_L.

Hỏi trong trường hợp nào ta sẽ thu được vạch quang phổ ứng với sự chuyển E_M → E_L của các nguyên tử hiđrô ?

A. Trong cả hai trường hợp, ta đều thu được vạch quang phổ nói trên.

B. Trong cả hai trường hợp, ta đều không thu được vạch quang phổ nói trên.

C. Trong trường hợp 1, ta thu được vạch quang phổ nói trên ; trong trường hợp 2 thì không.

D. Trong trường hợp 1 thì không ; trong trường hợp 2, ta sẽ thu được vạch quang phổ nói trên.

Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r₀ = 5,3.10 ^-11 m. Bán kính quỹ đạo dừng N là

A. 47,7.10 ^-11  m.                            

B. 84,8.10 ^-11  m.

C. 21,2.10 ^-11  m.                            

D. 132,5.10 ^-11  m.

Một đám nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích mà êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng N. Khi êlectron chuyển về các quỹ đạo dừng bên trong thì quang phổ vạch phát xạ của đám nguyên tử đó có bao nhiêu vạch ?

A. 3.        B. 6.       

C. 1.        D. 4.

Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K của êlectron trong nguyên tử hiđrô là r₀. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L thì bán kính quỹ đạo giảm bớt

A. 12r0.        B. 4r0.       

C. 9r0.        D. 16r0.

Theo tiên đề Bo, khi êlectron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K thì nguyên tử hiđrô phát ra phôtôn có bước sóng λ21, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L thì nguyên tử phát ra phôtôn. có bước sóng λ32 và khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ31. Biểu thức xác định λ31 là :

\(\begin{array}{l} A.\,\,{\lambda _{31}} = \frac{{{\lambda _{31}}.{\lambda _{21}}}}{{{\lambda _{21}} - {\lambda _{31}}}}\\ B.\,\,{\lambda _{31}} = {\lambda _{32}} - {\lambda _{21}}\\ C.\,\,{\lambda _{31}} = {\lambda _{32}} + {\lambda _{21}}\\ D.\,\,{\lambda _{31}} = \frac{{{\lambda _{32}}.{\lambda _{21}}}}{{{\lambda _{21}} + {\lambda _{32}}}} \end{array}\)

Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi công thức En = -13,6/n2(eV) (với n = 1, 2, 3,...). Khi êlectrôn chuyển từ quỹ đạo dừng n = 3 về quỹ đạo dừng n = 1 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ1. Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo dừng n = 5 về quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng λ2. Mốì liên hệ giữa hai bước sóng λ1 và λ2 là

A. λ2 = 5λ1.       

B. λ2 = 4λ1.

C. 27λ2 = 128λ1.       

D. 189λ2 = 800λ1.

Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10-11 m. ở một trạng thái kích thích của nguyên tử hiđrô, êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính là r = 2,12.10-10 m. Quỹ đạo đó có tên gọi là quỹ đạo dừng

A. L        B. N.       

C. O.        D.M.

Để ion hoá nguyên tử hiđrô, người ta cần một năng lượng là 13,6 eV. Tính bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ có thể có được trong quang phổ của hiđrô. 

Biết độ lớn của năng lượng toàn phần của êlectron trong nguyên tử hiđró thì tỉ lệ nghịch với độ lớn của bán kính quỹ đạo. Năng lượng toàn phần của êlectron gồm động năng của êlectron và thế năng tương tác của nó với hại nhân. Mặt khác, lại biết năng lượng toàn phần của êlectron trên quỹ đạo càng xa hạt nhân thì càng lớn. Gọi WK và WN là năng lượng toàn phần của êlectron trên các quỹ đạo K và N. Tính WN theo WK 

Đối với nguyên tử hiđrô, khi êlectron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra phôtôn có bước sóng 0,1026 μm. Tính năng lượng của phôtôn này theo eV.

Lấy h = 6,625.10-34 J.s ; e = 1,6.10-19 c và c = 3.108 m/s. 

Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử hiđrô được xác định bởi công thức \({E_n} = \frac{{ - 13,6}}{{{n^2}}}\) (eV) (với n = 1, 2, 3,...). n = 1 ứng với trạng thái cơ bản và quỹ đạo K, gần hạt nhân nhất : n = 2, 3, 4... ứng với các trạng thái kích thích và các quỹ đạo L, M, N,...

a) Tính năng lượng của phôtôn (ra eV) mà nguyên tử hiđrô phải hấp thụ để êlectron của nó chuyển từ quỹ đạo K lên quỹ đạo N.

b) Ánh sáng ứng với phôtôn nói trên thuộc vùng quang phổ nào (hồng ngoại, tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy...) ?

Cho h = 6,625.10-34J.S ; c = 3.108 m/s ; e = 1,6.10-19C. 

Năng lượng của nguyên tử hiđrô ở các trạng thái dừng được xác định bởi công thức En = -13,6/n2(eV) (với n = 1, 2, 3,...). n = 1 ứng với trạng thái cơ bản (trạng thái K) ; n = 2, 3, 4... ứng với các trạng thái kích thích (các trạng thái L, M, N,...). Quang phổ của nguyên tử hiđrô trong vùng ánh sáng nhìn thấy có 4 vạch là : đỏ, lam, chàm và tím. Các vạch này ứng với sự chuyển của các nguyên tử hiđrô từ các trạng thái kích thích M, N, O, P vể trạng thái L Hãy tính bước sóng ánh sáng ứng với các vạch đỏ, lam, chàm và tím.

Cho h = 6,625.10-34 J.s ; c = 3.108 m/s ; e = 1,6.10-19 C. 

Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của một ống Rơn-ghen là U = 25 kV. Coi vận tốc ban đầu của chùm êỉectron phát ra từ catôt bằng không. Biết hằng số Plăng h = 6,625.10-34 ; điện tích nguyên tố bằng 1,6.10-19 C. Tính tần số lớn nhất của tia Rơn-ghen mà ống này có thể phát ra. 

Trạng thái dừng của một nguyên tử là

    A. Trạng thái đứng yên của nguyên tử.

    B. Trạng thái chuyển động đều của nguyên tử.

    C. Trạng thái trong đó mọi electron của nguyên tử đều không chuyển động đối với hạt nhân.

    D. Một trong số các trạng thái có năng lượng xác định, mà nguyên tử có thể tồn tại. 

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 hập thụ và bức xạ năng lượng. 

Dãy Ban – me ứng với sự chuyển electron từ quỹ đạo ở xa hạt nhân về quỹ đạo nào sau đây?

    A. Quỹ đạo K.

    B. Quỹ đạo L.

    C. Quỹ đạo M.

    D. Quỹ đạo N. 

Bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất trong dãy Lai- man là \({\lambda _0} = 122\) nm của hai vạch \({H_\alpha },{H_\beta }\) lần lượt là \({\lambda _1} = 0,656\mu m\) và \({\lambda _2} = 0,486\mu m\). Hãy tính bước sóng hai vạch tiếp theo trong dãy Lai- man và vạch đầu tiên trong dãy Pa-sen.