Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 7 - TS. Phạm Thị Hải Miền có nội dung trình bày về: nguyên tử hydro, nguyên tử kim loại kiềm, chuyển động của electron trong nguyên tử, phương trình Schrödinger nguyên tử Hydro, . Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng. | CHƢƠNG 7 VẬT LÝ NGUYÊN TỬ 1. NGUYÊN TỬ HYDRO . Phƣơng trình Schrödinger nguyên tử Hydro . Phổ nguyên tử Hydro 2. NGUYÊN TỬ KIM LOẠI KIỀM . Năng lƣợng electron trong nguyên tử KLK . Phổ nguyên tử KLK 3. CHUYỂN ĐỘNG CỦA ELECTRON TRONG NGUYÊN TỬ . Chuyển động của electron quanh hạt nhân . Chuyển động nội tại của electron . Momen toàn phần. Cấu trúc tế vi. . Trạng thái và năng lƣợng electron trong nguyên tử 1. NGUYÊN TỬ HYDRO . PHƢƠNG TRÌNH SCHRÖDINGER NGUYÊN TỬ HYDRO Thế năng của electron khi chuyển động quanh hạt nhân e2 U 4 o r Phương trình Schrödinger của electron 2me e2 2 E 0 4 o r Nghiệm của phương trình Hàm sóng biểu diễn trạng thái lượng tử của electron n l m có dạng phức tạp phụ thuộc vào 3 số lượng tử n l m. me e4 1 1 Năng lƣợng electron En 2 2 2 n E 13 6 eV 8 0 h n 2 n n số lượng tử chính n 1 2 3 . l số lượng tử quĩ đạo l 0 1 2 n-1 . m số lượng tử từ m 0 1 2 l . 1 En 13 6 2 eV n Năng lượng của electron trong nguyên tử hydro phụ thuộc vào số lớp M nguyên n năng lượng bị lượng tử hóa. lớp L Mức năng lượng thấp nhất E1 n 1 được gọi là mức năng lượng cơ bản. Các mức năng lượng lần lượt tăng theo thứ tự E2 lt E3 lt E4 Càng lên cao các mức càng xích lại và khi n năng lượng biến thiên liên tục. lớp K . PHỔ NGUYÊN TỬ HYDRO Khi không có kích thích bên ngoài electron nằm ở trạng thái ứng với mức năng lượng thấp nhất E1 trạng thái bền. Dưới tác dụng của kích thích bên ngoài electron sẽ thu được năng lượng và nhảy lên mức năng lượng E nào đó E gt E1 trạng thái kích thích. Electron chỉ ở trạng thái kích thích trong thời gian ngắn 10 8 s sau đó lại trở về trạng thái năng lượng thấp hơn và bức xạ ra photon . Theo định luật bảo toàn năng lượng năng lượng photon phát ra khi electron chuyển từ mức năng lượng cao En về mức năng lượng thấp En với n gt n bằng me e4 1 1 En En 2 2 2 2 8 0 h n n Tần số của photon vạch quang phổ được bức xạ ra là me e4 1 1 1 1 2 3 2 2 R 2 2 h 8 0 h n n n n me e4 15 1 R 3 s - hằng số Rydberg 8 0 h 2 3 Khi n 1 n 2
