›
›
›

Bài tập Vật lí Lớp 12 - Chương 6: Lượng tử ánh sáng - Dạng 3: Bài tập về quang phổ vạch của nguyên tử Hiđro (Có lời giải)

doc 16 trang xuanthu 29/08/2022 4920
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài tập Vật lí Lớp 12 - Chương 6: Lượng tử ánh sáng - Dạng 3: Bài tập về quang phổ vạch của nguyên tử Hiđro (Có lời giải)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • docbai_tap_vat_li_lop_12_chuong_6_luong_tu_anh_sang_dang_3_bai.doc

Nội dung text: Bài tập Vật lí Lớp 12 - Chương 6: Lượng tử ánh sáng - Dạng 3: Bài tập về quang phổ vạch của nguyên tử Hiđro (Có lời giải)

  1. CHƯƠNG 6. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG III. BÀI TẬP VỀ QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ HIDRO 11 Ví dụ 1: Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo r0 5,3.10 m . Bán kính quỹ đạo dừng N là: A. 47,7.10 11 m .B. 21,2.10 11 m .C. 84,8.10 11 m .D. 132,5.10 11 m . Lời giải 2 Bán kính quỹ đạo r n r0 . Quỹ đạo dừng N ứng với n 4 . Bán kính quỹ đạo dừng N là r 42.5,3.10 11 84,8.10 11 m Đáp án C Ví dụ 2: Nguyên tử Hiđro bị kích thích chuyển lên quỹ đạo có năng lượng cao. Sau đó chuyển từ quỹ đạo có năng lượng E3 E1 thì phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số f31 4200Hz . Khi chuyển từ E3 E2 thì phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số f32 3200Hz . Tần số của ánh sáng phát ra khi nó chuyển từ mức năng lượng E2 E1 ? A. 1000 Hz.B. 7400 Hz.C. 100 Hz. D. 740 Hz. Lời giải Ta có: hf21 E2 E1 E3 E1 E3 E2 hf31 hf32 Từ đó suy ra khi chuyển từ mức năng lượng E2 về E1 thì f21 f31 f32 1000Hz Đáp án A STUDY TIP Cộng tần số như cộng véctơ: f32 f21 f31 Ví dụ 3: Trong quang phổ hiđrô, bước sóng  m của các vạch quang phổ như sau: Vạch thứ nhất của dãy Laiman  0,1216m ; vạch H của dãy Ban-me  0,6563m . Vạch đầu của dãy Pa-sen 21 H 43 1,8751m . Tính bước sóng của hai vạch quang phổ thứ hai, thứ ba của dãy Lai-man và của vạch H  ? Lời giải 1 E E Áp dụng công thức n m với m n nm hc Vạch H  ứng với electron chuyển từ quỹ đạo dừng n 4 về n 2 1 1 1 1 1 43 Ta có: 42 42 43 32 43  43  Vạch thứ hai của dãy Lai man ứng với electron chuyển từ quỹ đạo dừng n 3 về n 1 Trang 1
  2. 1 E E E E E E 1 1 3 1 3 2 2 1 31 hc hc hc 32 21 Từ đó suy ra 31 0,1026 m Vạch thứ ba của dãy Lai man ứng với electron chuyển từ quỹ đạo dừng n 4 về n 1 1 1 1 4221 41 0,097m 41 42 21 42 21 Ví dụ 4: Khi kích thích nguyên tử hiđrô ở trạng thái cơ bản, bán kính quỹ đạo dừng của electron tăng lên 9 lần. Tính các bước sóng của các bức xạ mà nguyên tử hiđro có thể phát ra. Biết rằng năng lượng của các 13,6 trạng thái dừng của nguyên tử hiđrô là E eV với n = 1, 2, Cho h 6,625.10 34 J.s , n n2 c 3.108 m / s . Lời giải 2 Bán kính quỹ đạo được xác định bởi rn n r0 . Khi kích thích nguyên tử hiđro ở trạnh thái cơ bản, bán kính quỹ đạo dừng của electron tăng lên 9 lần nên suy ra n = 3. Sau đó electron trở về lớp trong có thể phát ra các bức xạ có bước sóng 31;32 ;21 1 E3 E1 Dãy Lai-man: 31 0,103 m 31 hc 1 E2 E1 21 0,121 m 21 hc 1 E3 E2 Dãy Ban-me: 32 0,657 m 32 hc Đáp án B Ví dụ 5: Electron trong nguyên tử hydro chuyển từ quỹ đạo dừng có mức năng lượng lớn về quỹ đạo dừng có mức năng lượng nhỏ hơn thì vận tốc electron tăng lên 4 lần. Electron đã chuyển từ quỹ đạo A. N về L.B. N về K.C. N về M. D. M về L. Lời giải e2 v2 Lực Culông đóng vai trò là lực hướng tâm nên ta có k m r 2 e r 2 2 e v1 k m r 2 e 1 v1 r2 Từ đó ta có 16 r2 16r1 e2 v 2 r v 2 k 2 1 2 mer2 2 Mà bán kính Bo rn n r0 vậy n = 4 ứng với quỹ đạo N và chuyển về quỹ đạo cơ bản là K. Đáp án B Trang 2
  3. Ví dụ 6: Cho biết năng lượng cần thiết tối thiểu để bứt điện tử ra khỏi nguyên tử hiđrô từ trạng thái cơ bản là 13,6eV. Bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ trong dãy Pasen là A. Pmin 0,622m .B. Pmin 0,822m . C. Pmin 0,730m . D. Pmin 0,922m . Lời giải E 13,6 Ta có năng lượng ở trạng thái dừng n là E 0 eV n n2 n2 Vạch có bước sóng ngắn nhất trong dãy Pasen ứng với mức năng lượng chuyển từ n về n 3. Ta 19 hc 13,6.1,6.10 19 có: E E3 0 2 2,42.10 J  3 3 hc Từ đó suy ra  0,822m 3 2,42.10 19 Đáp án B Ví dụ 7: Bước sóng của vạch quang phổ đầu tiên trong dãy Laiman là 0 122nm , của hai vạch H và H  trong dãy Banme lần lượt là 1 656nm và 2 486nm . Hãy tính bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman và vạch đầu tiên trong dãy Pasen. Lời giải hc hc hc Ta có E3 E1 E3 E2 E2 E1 31 32 31 Mặt khác, 32 1 656nm,31 0 122nm , do đó bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy 1 1 1 10 Laiman là: 31 103nm 31 1 0 1 0 Tương tự, ta có bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Pasen là: 1 1 1 1 1 12 43 1875nm 43 42 23 2 1 1 2 Ví dụ 8: Trong quang phổ của nguyên tử hiđrô, vạch ứng với bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là 1 0,1216m và vạch ứng với sự chuyển của electron từ quỹ đạo M về quỹ đạo K có bước sóng 2 0,1026m . Hãy tính bước sóng dài nhất 3 trong dãy Banme. A. 0,4566m B. 0,6566m C. 0,355m D. 0,711m Lời giải Bước sóng dài nhất 3 trong dãy Banme ứng với sự chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L. hc hc hc 12 Ta có: EM EL EM EK EL EK 3 0,6566m 3 2 1 1 2 Đáp án B Trang 3
  4. Ví dụ 9: Các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô ở trạng thái dừng được cho bởi công thức: 13,6 E eV với n là số nguyên; n 1 ứng với mức cơ bản K; n 2,3,4, ứng với các mức kích n n2 thích L, M, N, a) Tính năng lượng iôn hoá của nguyên tử hiđrô. b) Tính bước sóng của vạch đỏ H trong dãy Banme. Lời giải a) Để ion hóa nguyên tử hiđrô thì ta phải cung cấp cho nó một năng luợng để electron nhảy từ quỹ đạo K ( n 1) ra khỏi sự liên kết với hạt nhân ( n ). Do đó năng lượng ion hóa của nguyên tử hiđrô là: 19 13,6.1,6.10 19 E E E1 0 2 21,76.10 J 1 b) Bước sóng của vạch đỏ trong dãy Banme là: hc hc E3 E2 32 0,658m . 32 E3 E2 Ví dụ 10: Biết bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Laiman là: 21 0,122m và vạch cuối cùng của dãy banme là  2 0,365m . Tìm năng lượng ion hóa nguyên tử hiđrô. A. 13,6 eV.B. 6,8 eV.C. 3,4 eV. D. 2,9 eV. Lời giải hc Với vạch đầu tiên của dãy laiman ta có: EL EK (1) 21 hc Với vạch cuối cùng của dãy banme ta có: E EL (2)  2 Năng lượng ion hóa nguyên tử hiđrô: E E EK hc hc Từ (1) và (2) ta có E 13,6eV 21  2 Đáp án A Ví dụ 11: Kích thích cho các nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích sao cho bán kính quỹ đạo dừng tăng 25 lần. Trong quang phổ phát xạ của nguyên tử hiđrô sau đó, tỉ số giữa bước sóng dài nhất và bước sóng ngắn nhất là: 128 128 128 64 A. . B. .C. .D. . 3 9 16 13 Lời giải 2 Bán kính quỹ đạo được xác định bởi rn n r0 . Trang 4
  5. Nguyên tử hidro chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng thái kích thích sao cho bán kính quỹ đạo dừng tăng 25 lần, suy ra n = 5. hc Bước sóng dài nhất ứng với năng lượng bé nhất - chuyển từ trạng thái 5 sang trạng thái 4: 54 E5 E4 Bước sóng ngắn nhất ứng với năng lượng lớn nhất - chuyển từ trạng thái 5 sang trạng thái 1: hc 51 E5 E4 13,6 13,6  E E 2 2 384 128 Vậy 54 5 1 5 1 .  E E 13,6 13,6 9 3 51 5 4 52 42 Đáp án A Ví dụ 12: Cho mức năng lượng của nguyên tử hirdo xác định bằng công thức E E 0 E 13,6eV ,n 1,2,3,4, . Để có thể bức xạ tối thiểu 6 photon thì nguyên tử H phải hấp n n2 0 thụ photon có mức năng lượng là: A. 12,75 eV.B. 10,2 eV.C. 12,09 eV. D. 10,06 eV. Lời giải Để có thể bức xạ tối thiểu 6 photon nguyên tử Hiđro phải hấp thụ photon để chuyển lên quỹ đạo từ N trở lên, tức là n 4 . Năng lượng của photon hấp thụ 1 1  E4 E1 E0 2 2 12,75eV . 4 1 Đáp án A Ví dụ 13: Theo mẫu nguyên tử Bo thì trong nguyên tử hiđrô, bán kính quỹ đạo dừng của electron trên các 2 10 quỹ đạo là rn n r0 , với r0 0,53.10 m;n 1,2,3, là các số nguyên dương tương ứng với các mức năng lượng của các trạng thái dừng của nguyên tử. Gọi v là tốc độ của electron trên quỹ đạo K. Khi nhảy lên quỹ đạo M, electron có tốc độ bằng v v v A. .B. 3v .C. . D. . 9 3 3 Lời giải Khi e chuyển động trong trên các quỹ đạo thì lực tĩnh điện Culông đóng vai trò là lực hướng tâm 2 e2 2 q1q2 mv 2 ke k e k k 2 k mv v e 2 r r r mr m.n r0 n mr0 k Ở quỹ đạo K thì n 1 suy ra tốc độ v e mr0 Trang 5
  6. e k v Ở quỹ đạo M thì n 3 suy ra tốc độ v . 3 mr0 3 Đáp án D E 13,6 Ví dụ 14: Mức năng lượng của nguyên tử Hyđrô có biểu thức E 0 eV . Khi kích thích n n2 n2 nguyên tử hidro từ quỹ đạo dừng m lên quỹ đạo n bằng năng lượng 2,55eV, thấy bán kính quỹ đạo tăng 4 lần. Bước sóng nhỏ nhất mà nguyên tử hidro có thể phát ra là: A. 1,46.10 6 m .B. 9,74.10 8 m .C. 4,87.10 7 m .D. 1,22.10 7 m Lời giải Khi kích thích nguyên tử hidro từ quỹ đạo dừng m lên quỹ đạo n bằng năng lượng 2,55eV, thấy bán kính 2 rn n quỹ đạo tăng 4 lần nên ta có 4 n 2m rm m 1 1 1 1 Ta có En Em 13,6 2 2 13,6 2 2 2,55 . Suy ra m 2,n 4 n m 4m m Bước sóng nhỏ nhất nguyên tử hiđrô có thể phát ra: hc 6,625.10 34.3.108  9,74.10 8 m E4 E1 1 19 13,6 2 1 .1,6.10 4 Đáp án B Ví dụ 15: Chiếu 1 chùm bức xạ đơn sắc có bước sóng  0,1027 m qua khí hidro ở nhiệt độ và áp suất thích hợp thì chất khí này phát ra 3 bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 2 3 biết 3 0,6563 m , 13,6 ứng với bức xạ đỏ. Năng lượng của nguyên tử hidro có biểu thức E eV ,n 1,2,3, Giá trị n n2 của bước sóng 2 là: A. Không đủ dữ kiện để tính.B. 0,1876 m . C. 0,1116 m .D. 0,1216 m . Lời giải Năng lượng cung cấp cho đám nguyên tử H: hc 6,625.10 34.3.108 E 1,935.10 18 J 12,095 eV  0,1027.10 6 Gọi n là mức năng lượng cao nhất mà đám nguyên tử H sau khi bị kích thích chuyển lên, ta có: 13,6 E E E 13,6 12,095 n 3 n 1 n2 Nguyên tử Hidro chỉ phát ra ba bức xạ, tức là các nguyên tử Hidro lúc đầu ở trạng thái cơ bản, sau đó hấp thụ năng lượng và ở mức cao nhất là M (n = 3). Trang 6
  7. Ba bức xạ ứng với: 1) Từ M L sẽ phát ra bức xạ có bước sóng lớn nhất, tức là ứng với 3 . 2) Từ M K sẽ phát ra bức xạ có bước sóng nhỏ nhất, tức là ứng với 1 . 3) Vậy còn lại là 2 : ứng với từ mức L K . Ta có: 0,1216 m . Đáp án D Ví dụ 16: Theo mẫu Bo về nguyên tử hidro, nếu lực tương tác tĩnh điện giữa hạt nhân khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng L và F thì khi electron chuyển động dừng N. Lực này sẽ F F F F A. . B. .C. .D. . 16 9 4 25 Lời giải Lực tương tác tĩnh điện giữa electron và hạt nhân ở quỹ đạo dừng thứ n: e2 e2 e2 1 Fn k k k . r 2 2 2 r 2 n4 n n r0 0 4 F4 2 1 F Từ đó ta có: 4 hay F4 . F2 4 16 16 Đáp án A BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG Câu 1: Gọi  và  lần lượt là 2 bưóc sóng của 2 vạch H và H  trong dãy Banme. Gọi 1 là bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Pasen. Xác định mối liên hệ  ,  , 1 . 1 1 1 1 1 1 A. .B. 1   .C. .D. 1   . 1   1   Câu 2: Gọi 1 và 2 lần lượt là 2 bước sóng của 2 vạch quang phổ thứ nhất và thứ hai trong dãy Lai man. Gọi  là bước sóng của vạch trong dãy Banme. Xác định mối liên hệ  , 1 , 2 . 1 1 1 1 1 1 1 1 1 A. .B. . C. . D.  1 2 .  1 2  2 1  2 1 Câu 3: Trong quang phổ của hidro vạch thứ nhất của dãy Laiman  0,1216m ; vạch H của dãy Banme  0,6560m ; vạch đầu tiên của dãy Pasen 1 1,8751m . Bước sóng của vạch thứ ba của dãy Laiman bằng A. 0,1026m .B. 0,0973m .C. 1,1250m .D. 0,1975m . Câu 4: Vạch quang phổ đầu tiên của các dãy Banme và Pasen trong quang phổ của nguyên tử hidro có bước sóng lần lượt là 0,656m và 1,875m . Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai của dãy Banme là A. 0,286m . B. 0,093m .C. 0,486m .D. 0,103m . Trang 7
  8. Câu 5: Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman là 0,103m , bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất và thứ 2 trong dãy Banme là 0,656m và 0,486m . Bước sóng của vạch thứ 3 trong dãy Laiman là A. 0,0224m . B. 0,4324m .C. 0,0976m .D. 0,3627m . Câu 6: Bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất trong dãy Laiman là 0,122m , bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất và thứ 2 trong dãy Banme là 0,656m và 0,486m . Bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Pasen là A. 1,8754m . B. 1,3627m .C. 0,9672m .D. 0,7645m . Câu 7: Biết bước sóng ứng với hai vạch đầu tiên trong dãy Laiman của quang phổ Hydro là 1 0,122m và 2 0,103m . Bước sóng của vạch H trong quang phổ nhìn thấy của nguyên tử Hiđrô bằng A. 0,46m .B. 0,625m .C. 0,66m .D. 0,76m . Câu 8: Vạch đầu tiên của dãy Laiman và vạch cuối cùng của dãy Banme trong quang phổ hidrô có bước sóng 1 0,1218m và 2 0,3653m . Năng lượng ion hóa (theo đơn vị eV) của nguyên tử Hiđrô khi ở trạng thái cơ bản A. 3,6eV.B. 26,2eV.C. 13,6eV. D. 10,4eV. Câu 9: Vạch thứ hai của dãy Laiman có bước sóng  0,1026m . Cho biết năng lượng cần thiết tối thiểu để bứt electron ra khỏi nguyên tử hidrô từ trạng thái cơ bản là 13,6eV. Bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ trong dãy Pasen bằng A. 0,482m . B. 0,832m .C. 0,725m .D. 0,866m . Câu 10: Cho giá trị các mức năng lượng của nguyên tử hiđrô là E1 13,6eV , E2 3,4eV , E3 1,5eV . Bước sóng dài nhất của bức xạ trong dãy Laiman là: A. 0,12m .B. 0,09m .C. 0,65m .D. 0,45m . 11 Câu 11: Biết bán kính Bo r0 5,3.10 m .Bán kính quỹ đạo L của nguyên tử Hiđro là A. 21,2.10 11 m .B. 10,6.10 11 m .C. 2,65.10 11 m . D. Đáp án khác. Câu 12: Khi êlectrôn (êlectron) trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng có năng lượng -0,85 eV sang quỹ đạo dừng có năng lượng -13,60 eV thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng A. 0,4340m . B. 0,4860m .C. 0,0974m .D. 0,6563m . Câu 13: Trong quang phổ vạch của hiđrô (quang phổ của hiđrô), bước sóng của vạch thứ nhất trong dãy Laiman ứng với sự chuyển của êlectrôn (êlectron) từ quỹ đạo L về quỹ đạo K là 0,1217m , vạch thứ nhất của dãy Banme ứng với sự chuyển M đến L là 0,6563m . Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai trong dãy Laiman ứng với sự chuyển M đến K bằng A. 0,1027m .B. 0,5346m .C. 0,7780m .D. 0,3890m . Câu 14: Trong nguyên tử hyđrô, xét các mức năng lượng từ K đến P có bao nhiêu khả năng kích thích để êlêctrôn tăng bán kính quỹ đạo lên 4 lần? A. 1.B. 2.C. 3. D. 4. Trang 8
  9. Câu 15: Trong nguyên tử hiđrô, êlectrôn từ quỹ đạo L chuyển về quỹ đạo K có năng lượng EK 13,6eV . Bước sóng bức xạ phát ra bằng là  0,1218m . Mức năng lượng ứng với quỹ đạo L bằng: A. 3,2eV . B. 3,4eV . C. 4,1eV .D. 5,6eV . Câu 16: Chùm nguyên tử H đang ở trạng thái cơ bản, bị kích thích phát sáng thì chúng có thể phát ra tối đa 3 vạch quang phổ. Khi bị kích thích electron trong nguyên từ H đã chuyển sang quỹ đạo: A. M.B. L.C. O. D. N. Câu 17: Cho 1eV 1,6.10 19 J;h 6,625.10 34 Js;c 3.108 m / s . Khi êlectrôn (êlectron) trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng có năng luợng Em 0,85eV sang quỹ đạo dừng có năng lượng E 13,60eV thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng A. 0,0947m . B. 0,4340m .C. 0,4860m .D. 0,6563m . 11 Câu 18: Trong nguyên tử hiđrô, bán kính Bo là r0 5,3.10 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 . Câu 19: Cho bán kính quỹ đạo Bo thứ nhất 0,53.10 10 m . Bán kính quỹ đạo Bo thứ năm là: A. 2,65.10 10 m .B. 0,106.10 10 m .C. 10,25.10 10 m .D. 13,25.10 10 m . Câu 20: Biết hằng số Plăng h 6,625.10 34 J.s và độ lớn của điện tích nguyên tố là 1,6.10 19 C . Khi nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng 1,514 eV sang trang thái dừng có năng lượng 3,407eV thì nguyên tử phát ra bức xạ có tần số A. 2,571.1013 Hz .B. 4,752.1013 Hz .C. 3,879.1013 Hz .D. 6,542.1013 Hz . Câu 21: Cho: 1eV 1,6.10 19 J;h 6,625.10 34 J.s;c 3.108 m / s . Khi electron trong nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng có năng lượng -0,85 eV sang quỹ đạo dừng có năng lượng -13,60 eV thì nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng A. 0,4340m . B. 0,4860m .C. 0,0947m .D. 0,6563m . Câu 22: Một nguyên tử hiđrô chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng EM 1,5eV sang trạng thái năng lượng EL 3,4eV . Bước sóng của bức xạ phát ra là: A. 0,434m . B. 0,486m .C. 0,564m .D. 0,654m . Câu 23: Bước sóng dài nhất trong dãy Banme là 0,6560m . Bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là 0,1220m . Bước sóng dài thứ hai của dãy Laiman là A. 0,0528m .B. 0,1029m . C. 0,1112m . D. 0,1211m . Câu 24: Trong quang phổ vạch của hiđrô bước sóng dài nhất trong dãy Laiman bằng 1215A, bước sóng 0 ngắn nhất trong dãy Ban-me bằng 3650 A . Tìm năng lượng ion hoá nguyên tử hiđro khi electron ở trên quỹ đạo có năng lương thấp nhất là: (cho h 6,625.10 34 Js;c 3.108 m / s;1A 10 10 m ) A. 13,6 (eV).B. 13,6 eV .C. 13,1 (eV). D. 13,1 eV . Câu 25: Mức năng lượng của các quỹ đạo dừng của nguyên tử hiđrô lần lượt từ trong ra ngoài là E1 13,6eV; E2 3,4eV; E3 1,5eV; E4 0,85eV . Nguyên tử ở trạng thái cơ bản có khả năng hấp thụ các phôtôn có năng lượng nào dưới đây để nhảy lên một trong các mức trên: Trang 9
  10. A. 12,2 eV.B. 3,4 eV.C. 10,2 eV. D. 1,9 eV. Câu 26: Trong nguyên tử hiđrô mức năng lượng ứng với quỹ đạo dừng thứ n được cho bởi: 13,6 E eV . Năng lượng ứng với vạch phổ H là: n n2  A. 2,55 eV.B. 13,6 eV.C. 3,4 eV. D. 1,9 eV. Câu 27: Bước sóng ứng với bốn vạch quang phổ Hyđro là vạch tím: 0,4102m ; vạch chàm: 0,4340m ; vạch lam: 0,4861m ; vạch đỏ: 0,6563m . Bốn vạch này ứng với sự chuyển của êlectron trong nguyên tử Hyđro 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 . Câu 28: Cho h 6,625.10 34 J.s;c 3.108 m / s . Mức năng lượng của các quỹ đạo dừng của nguyên tử 13,6 hiđrô lần lượt từ trong ra ngoài là 13,6eV; 3,4eV; 1,5eV với: E eV;n 1,2,3 Khi n n2 electron chuyển từ mức năng lượng ứng với n = 3 về n = 1 thì sẽ phát ra bức xạ có tần số: A. 2,9.1014 Hz .B. 2,9.1015 Hz .C. 2,9.1016 Hz .D. 2,9.1017 Hz . Câu 29: Biết vạch thứ hai của dãy Lyman trong quang phổ của nguyên tử hiđrô có bước sóng là 102,6nm và năng lượng tối thiểu cần thiết để bứt êlectron ra khỏi nguyên tử từ trạng thái cơ bản là 13,6eV. Bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ trong dãy Pasen là A. 83,2nm . B. 0,8321m . C. 1,2818m .D. 752,3nm . Câu 30: Bước sóng dài nhất trong dãy Banme là 0,6560m . Bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là 0,1220m . Bước sóng dài thứ hai của dãy Laiman là A. 0,0528m .B. 0,1029m . C. 0,1112m . D. 0,1211m . Câu 31: Bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất trong dãy Laiman là 1220nm , bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất và thứ hai của dãy Banme là 0,656m và 0,4860m . Bước sóng của vạch thứ ba trong dãy Laiman là A. 0,0224m . B. 0,4324m .C. 0,0975m .D. 0,3672m . Câu 32: Khi electron ở quỹ đạo dừng thứ n thì năng lượng của nguyên tử Hydro được tính theo công thức 13,6 E eV n 1,2,3 . Khi electron trong nguyên tử Hydro chuyển từ quỹ đạo dừng thứ n = 3 sang n n2 quỹ đạo dừng n = 2 thì nguyên tử Hydro phát ra photon ứng với bức xạ có bước sóng bằng: A. 0,4350m . B. 0,4861m .C. 0,6576m .D. 0,4102m . Câu 33: Tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất của dãy Laiman là: E0 h E0 h A. fmax ;min .B. fmax ;min . hc E0 h E0 E0 hc E0 hc C. fmax ;min .D. fmax ;min . h E0 hc E0 Câu 34: Tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất của dãy Banme là: E0 4h E0 4hc A. fmax ;min .B. fmax ;min . 4hc E0 4h E0 Trang 10
  11. E0 4h E0 4hc C. fmax ;min .D. fmax ;min . 4h E0 4hc E0 Câu 35: Tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất của dãy Pasen là: E0 9hc E0 9h A. fmax ;min .B. fmax ;min . 9h E0 9hc E0 E0 9hc E0 9h C. fmax ;min . D. fmax ;min . 9hc E0 9h E0 ĐÁP ÁN 1-C 2-C 3-B 4-C 5-C 6-A 7-C 8-C 9-B 10-A 11-A 12-C 13-A 14-C 15-B 16-A 17-A 18-B 19-B 20-B 21-C 22-D 23-B 24-D 25-C 26-A 27-B 28-B 29-B 30-B 31-C 32-C 33-C 34-B 35-A HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Đáp án C Theo đề ta có:  ,  lần lượt là 2 bước sóng của hai vạch H , H  . 1 1 1 1 1 1 Gọi 1 là bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Pasen nên ta có: 1   1   Câu 2: Đáp án C 1 1 1 Làm tương tự câu 1. Suy ra ta được:  2 1 Câu 3: Đáp án B 1 1 1 1 1 1 1 Ta có: 3   1 0,1216 0,6560 1,875 3 0,09726m Câu 4: Đáp án C Bước sóng của vạch quang phổ thứ hai của dãy Banme là: 1 1 1 1 1 2 0,48597m 2 1B 2P 0,656 1,875 Câu 5: Đáp án c Bước sóng của vạch thứ ba của dãy Laiman là: 1 1 1 1 1 1 1 3L 2L 2B 1B 0,103 0,486 0,656 3L 0,0976m Câu 6: Đáp án A Trang 11
  12. Bước sóng của vạch đầu tiên trong dãy Pasen là: 1 1 1 1 1 1P 1,8754m 1P 2B 1P 0,486 0,656 Câu 7: Đáp án C Bước sóng của vạch Hanpha trong quang phổ nhìn thấy của nguyên tử Hydro bằng: 1 1 1 1 1  0,66m    0,103 0,122 H H 2 1 Câu 8: Đáp án C hc E2 E1 1 Ta có: hc E E 2 2 hc hc 18 E E1 2,1758.10 13,6eV . 2 1 Câu 9: Đáp án B hc Vạch thứ hai của dãy Laiman có bước sóng thỏa mãn: E E . Năng lượng tối thiểu đế bứt electron  3 1 ra khỏi nguyên tử hidro ở trạng thái cơ bản là: E E1 13,6eV . Bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ trong dãy Pasen thõa mãn: hc 19,875.10 26 E E 13,6.1,6.10 6 2,38865.10 19  1 0,1026.10 6  0,832m . Câu 10: Đáp án A Bước sóng dài nhất của bức xạ trong dãy Laiman là: hc E E  2 1 19,875.10 26 3,4 13,6 10,2eV   0,12m . Câu 11: Đáp án A Bán kính quỹ đạo L của nguyên tử Hidro là: 2 11 2 10 rL r0.n 5,3.10 .2 2,12.10 m Câu 12: Đáp án C Nguyên tử phát ra bức xạ điện từ có bước sóng là: hc E E  cao thaáp Trang 12
  13. 19,875.10 26 0,85 13,6 .1,6.10 19   0,0974m . Câu 13: Đáp án A hc EL EK 1 Theo đề ra ta có: hc E E m L 2 hc hc hc EM EK 3 0,1027m . 1 2 3 Câu 14: Đáp án C Trong nguyên tử Hidro, xét các mức năng lượng từ K đến P có số khả năng kích thích để electron tăng bán kính quỹ đạo lên 4 lần là: Từ K đến L ; từ L đến N ; từ M đến P. Tổng có 3 khả năng. Câu 15: Đáp án B hc Ta có: E E  L K 19,875.10 26 E 13,6 E 3,4eV . 0,1028.10 6 L L Câu 16: Đáp án A Khi bị kích thích nguyên tử H đã chuyển sang quỹ đạo n . n n 1 Theo đề ra ta có: 3 n 3. 2 Vậy quỹ đạo này là M. Câu 17: Đáp án A Nguyên tử phát bức xạ điện từ có bước sóng là: hc E E 0,85 13,6  0,0947m  m Câu 18: Đáp án B Bán kính quỹ đạo dừng N là: 2 2 11 10 rN n r0 4 .5,3.10 8,48.10 m Câu 19: Đáp án B Bán kính quỹ đạo Bo thứ năm là: 2 2 11 10 r5 n r0 5 .5,3.10 13,25.10 m Câu 20: Đáp án B Nguyên tử phát ra bức xạ có tần số là: hf Ecao Ethaáp Trang 13
  14. 6,625.10 34. f 1,514 3,4 .1,6.10 19 f 4,752.1013 Hz Câu 21: Đáp án C Nguyên tử phát ra bức xạ có bước sóng là: hc 0,85 13,6 .1,6.10 19  0,0974m .  Câu 22: Đáp án D Bước sóng của bức xạ phát ra là: hc 1,5 3,4 .1,6.10 19  0,654m .  Câu 23: Đáp án B hc Bước sóng dài nhất trong dãy Banme là: E3 E2 1 hc Bước sóng dài nhất trong dãy Laiman là: E2 E1 2 Vậy bước sóng dài thứ hai của Laiman là: hc hc hc E3 E1  0,1029m  1 2 Câu 24: Đáp án D hc Bước sóng dài nhất trên quỹ đạo Laiman là: E E  2 1 hc Bước sóng ngắn nhất trong dãy Banme là: E E2 2 Năng lượng ion hóa nguyên tử hidro khi electron ở trên quỹ đạo có năng lượng thấp nhất là: hc hc E E1 13,6eV 1 2 Câu 25: Đáp án C Ta có: Nguyên tử ở trạng thái cơ bản có khả năng hấp thụ các photon để nhảy lên một trong các mức trên 13,6 khi mà thỏa mãn n là môt số nguyên. E 13,6 Thay lần lượt từng giá trị của các các mức năng lượng đề bài cho ta thấy khi E 10,2eV thì n 2 nên thỏa mãn. Câu 26: Đáp án A Năng lượng ứng với vạch phổ H  là: 13,6 13,6 E E E 2,55eV 3 2 42 22 Trang 14
  15. Câu 27: Đáp án B Vạch lam ứng với sự chuyển từ N L . Câu 28: Đáp án B Khi electron chuyển từ mức năng lượng ứng với n = 3 về n = 1 thì phát ra bức xạ có tần số: 13,6 hf E E 13,6 12,089 f 2,9.1015 Hz 2 1 32 Câu 29: Đáp án B hc Bước sóng ứng với vạch thứ hai của dãy Laiman là: E E  3 2 Năng lượng nguyên tử từ trạng thái cơ bản là: E E2 13,6eV Bước sóng ngắn nhất của vạch quang phổ trong dãy Pasen là: hc hc E E3 13,6ev  0,8321m  1 Câu 30: Đáp án B hc Bước sóng dài nhất trong dãy Laiman và bước sóng dài nhất trong dãy Banme là: E2 E1 ; 1 hc E3 E2 2 hc hc hc Vậy bước sóng dài thứ hai trong dãy Laiman là:  0,1029m  1 2 Câu 31: Đáp án C hc Bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất trong dãy Laiman là: E2 E1 1 hc hc Bước sóng của vạch quang phổ thứ nhất và thứ hai trong dãy Banme là: E3 E2 ; E4 E2 2 3 hc hc hc Bước sóng của vạch thứ ba trong dãy Laiman là: E4 E1 4 0,0975m 4 3 1 Câu 32: Đáp án C hc Bước sóng của bức xạ cần tìm là: E E  3 2 19,875.10 26 13,6 13,6  0,6576m . .1,6.10 19 32 22 Câu 33: Đáp án C E0 hc Tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất của dãy Laiman là: fmax ;min . h E0 Câu 34: Đáp án B Trang 15
  16. E0 4hc Tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất của dãy Banme là: fmax ;min . 4h E0 Câu 35: Đáp án A E0 9hc Tần số lớn nhất và bước sóng nhỏ nhất của dãy Pasen là: fmax ;min . h E0 Trang 16