Mô tả quang phổ vạch của hidro và giải thích sự tạo thành các dãy quang phổ

Bài 47: Mẫu nguyên tử Bo và quang phổ vạch của nguyên tử Hiđrô

Câu 2 (trang 241 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Mô tả quang phổ vạch của hidro và giải thích sự tạo thành các dãy quang phổ.

Lời giải:

* Mô tả quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô:

   + Trong ảnh này, ta thấy trong miền ánh sáng thấy được có một số vạch đơn sắc (từ phải sang trái) là đỏ, lam,chàm và một số vạch tím.

   + Do các vạch tím cuối cùng trong dãy có độ sáng rất yếu và ở gần miền tử ngoại nên thông thường người ta coi như trong vùng ánh sáng thấy được có 4 vạch quang phổ là đỏ, lam, chàm, tím. Và gọi chúng là 4 vạch điển hình của quang phổ hiđrô.

      • Vạch đỏ được gọi là vạch H_α bước sóng 0,6563 μm

      • Vạch lam được gọi là vạch H_β bước sóng 0,4861 μm

      • Vạch chàm được gọi là vạch H_γ bước sóng 0,4340 μm

      • Vạch tím được gọi là vạch H_δ bước sóng 0,4102 μm

   + Tập hợp các vạch quang phổ này được gọi là dãy Ban-me. Dãy Ban-me gồm một số vạch trong vùng ánh sáng thấy được và một số vạch thuộc vùng tử ngoại.

   + Ngoài ra, trong vùng tử ngoại người ta còn quan sát thấy (nhờ chất phát quang) các vạch quang phổ thuộc dãy Lai-man; trong vùng hồng ngoại ta còn quan sát thấy (nhờ máy ảnh hồng ngoại) các vạch thuộc dãy Pa-sen, ...

* Giải thích sự tạo thành các dãy quang phổ:

   Áp dụng hai tiên đề Bo ta giải thích được sự tạo thành các quang phổ vạch của nguyên tử hiđrô

   Ta có thể dùng sơ đồ quỹ đạo sau đây để giải thích:

   Hoặc dùng sơ đồ năng lượng: