Mẫu nguyên tử Bo SVIP

I. Mô hình hành tinh nguyên tử

• Năm 1911, Rutherford đề xướng mẫu hành tinh nguyên tử, tuy nhiên mẫu này không giải thích được tính bền vững và sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử.
• Năm 1913, Bo đề ra mẫu nguyên tử mới gọi là mẫu Bo, mẫu này giải thích được sự tạo thành quang phổ vạch của các nguyên tử, đặc biệt là nguyên tử hydro.

II. Các tiên đề của Bo về cấu tạo nguyên tử

1. Tiên đề về các trạng thái dừng

• Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định, gọi là các trạng thái dừng. Khi ở trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ.
• Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, êlectron chỉ chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán kính xác định gọi là quỹ đạo dừng.

Bo đã tìm ra công thức tính bán kính của quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hydro:

 \(r = n^2r_0\)

Với \(r_0=5,3.10^{-11}\) m, gọi là bán kính Bo.

2. Tiên đề về sự hấp thụ hay bức xạ nguyên tử

• Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng \(E_n\) sang trạng thái dừng có năng lượng \(E_m\) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng đúng bằng 

​\(hf_{nm}=E_n-E_m\) .

• Khi nguyên tử chuyển tử trạng thái dưng có năng lượng \(E_m\) lên trạng thái dừng có năng lượng \(E_n\) thì nó cần hấp thụ một phôtôn có năng lượng đúng bằng

 \(hf_{nm}=E_n-E_m\).

III. Quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hydro

Khi khảo sát thực nghiệm quang phổ của nguyên tử hydro, người ta  thấy các vạch phát xạ của nguyên tử hydro sắp xếp thành các dãy khác khau.

• Dãy Lai-man (Lyman): thuộc miền tử ngoại, được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo \(K\): \(L \rightarrow K; M \rightarrow K; N \rightarrow K; ...\)
• Dãy Ban-me (Balmer): gồm các vạch nằm trong miền tử ngoại và một số vạch nằm trong miền áng sáng nhìn thấy (vạch đỏ \(H_{\alpha}\), vạch lam \(H_{\beta}\), vạch chàm \(H_{\gamma}\), vạch tím \(H_{\delta}\)), được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo \(L\): \(M \rightarrow L; N \rightarrow L; O \rightarrow L; ...\)
• Dãy Pa-sen (Paschen): thuộc miền hồng ngoại, được tạo thành khi electron chuyển từ các quỹ đạo dừng bên ngoài về quỹ đạo \(L\): \(N \rightarrow M; O \rightarrow M; P \rightarrow M; ...\)