Tuyệt phẩm công phá Giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn Vật Lý Tập 3 (FULL TEXT)

2 N ↔ n = 4
2 −11
0 4 0
Trang387
( )
r = n r ⎯⎯⎯⎯→ r = 4 r = 84,8.10 m
n
−11
Ví dụ 2: (ĐH-2011) Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 = 5,3.10 m . Ở một trạng
thái kích thích của nguyên tử hiđrô, êlectron chuyển động trên quỹ đạo dừng có bán kính là
r
−10
= 2,12.10 m.
Quỹ đạo đó có tên gọi là quỹ đạo dừng
A. L B. O C. N D. M
Hướng dẫn:Chọn đáp án A
2 rn
rn
= n r0
⇒ n = = 2
r
0
Chú ý: Để tìm tốc độ electron trên quỹ đạo dừng thì có thể làm theo các cách:
* Khi electron chuyển động trên quỹ đạo n, lực hút tĩnh điện Cu-lông đóng vai trò là lực
hướng tâm:
ke mv ke ke
F = F ⇒ = ⇒ = mv ⇒ v = (với k = 9.10 9 Nm 2 /C 2 ).
2 2 2 2
n
2
CL ht 2
n n
rn rn rn mrn
vn
r
2 n n
2 1
⇒ = =
v r n
n1 n1
2
* Năng lượng ở trạng thái dừng bao gồm thế năng tương tác và động năng của
2 2 2 2
ke mv 2 mv mv −2E
electron: En = Wt + Wd = − + = − mvn + = − ⇒ vn
=
r 2 2 2
m
n
n n n n
Ví dụ 3: Các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô ở trạng thái dừng được xác định bằng
2
công thức: –13,6/n ( eV)
E = với n là số nguyên; n = 1 ứng với mức cơ bản K; n = 2, 3, 4 ...
n
ứng với các mức kích thích. Tính tốc độ electron trên quỹ đạo dừng Bo thứ hai.
A. 1,1.10 6 (m/s). B. 1,2.10 6 (m/s). C. 1,2.10 5 (m/s). D. 1,1.10 5 (m/s).
Hướng dẫn:Chọn đáp án A
2 2 2
⎧
ke mvn
ke 2
FCL = Fht ⇒ = ⇒ = mv
2
n
⎪
rn rn rn
⎨
⎪
ke mv mv mv
E
⎪
⎩
2 2 2 2
n 2 n n
n
= Wt + Wd = − + = − mvn
+ = −
rn
2 2 2
−2En
⇒ vn
= ≈
m
( m s)
6
1,1.10 /
Ví dụ 4: (ĐH-2012) Theo mẫu nguyên tử Bo, trong nguyên tử hiđrô, chuyển động của
êlectron quanh hạt nhân là chuyển động tròn đều. Tỉ số giữa tốc độ của êlectron trên quỹ đạo
K và tốc độ của êlectron trên quỹ đạo M bằng
A. 9 B. 2 C. 3 D. 4
Hướng dẫn:Chọn đáp án C
v
Áp dụng
v
nK
nM
nM
3
= =
n 1
K
Chú ý: Khi e- quay trên quỹ đạo dừng thì nó tạo ra dòng điện có cường độ
I
q
1,6.10
⎧ 2π
⎪T
=
ω
⎪
−19
⎪
2
= = ⎨ k e
t T ⎪⎪ω
.
2
v m r
n
n k. e 1
= = =
3
rn rn m rn
⎪⎩
Ví dụ 5: Ở trạng thái cơ bản electron trong nguyên tử Hidro chuyển động trên quỹ đạo K có
−11
bán kính r ( m)
0
= 5,3.10 . Tính cường độ dòng điện do chuyển động đó gây ra
A. 0,05 mA B. 0,95 mA
C. 1,05 mA D. 1,55 mA
Hướng dẫn:Chọn đáp án C
CL
ht
2
ke
2
mv k
2
r r mr
F = F ⇒ = ⇒ v = e
e e 2
ω k
I = = e =
T 2πr 2πr mr
2 −38 9
= 1,6 .10 9.10
1,05.10
−31 3 −33
2π
9,1.10 .5,3 .10
≈
−3
( A)
2) Bức xạ hấp thụ
Nếu chỉ có một nguyên tử hiđrô đang ở trạng thái kích thích En sau đó nó bức xạ tối đa (n -
1) phôtôn.
Nếu khối khí hiđrô đang ở trạng thái kích thích En sau đó nó bức xạ tối đa là n(n – 1)/2 vạch
quang phổ.
Ví dụ 1:(ĐH-2009) 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. 1 C. 6 D. 4
Trang388