Tiêu đề Chủ đề 1 CẤU TRÚC HẠT NHÂN.docx ✅

 Mô hình nguyên tử của Thomson:  Nguyên tử giống như một chiếc bánh ngọt có mận khô bên trong, các mẩu mận khô biểu diễn các electron mang điện tích âm có khối lượng và kích thước rất nhỏ so với nguyên tử. Phần còn lại của bánh biểu diễn phần còn lại của nguyên tử mang điện tích dương, nặng gần bằng nguyên tử và chiếm gần như toạn bộ không gian nguyên tử.  Mô hình nguyên tử của Rutherford: - Thí nghiệm tán xạ hạt alpha  Năm 1911, Ernest Rutherford phát hiện hạt nhân nguyên tử khi thực hiện thí nghiệm bắn phá một lá vàng mỏng bằng chùm hạt alpha phát ra từ radium. Ernest Rutherford Hình vẽ phối cảnh Hình vẽ mặt cắt Thí nghiệm về tán xạ hạt alpha  Rutherford dùng một nguồn phóng xạ alpha, cụ thể là radium, đặt trong một hộp bằng chì có khe hở hẹp để tạo ra chùm hạt alpha nhỏ. Ông bắn chùm hạt alpha vào một lá vàng cực mỏng sao cho nó có thể xem như một lớp nguyên tử vàng. Sau lá vàng ông đặt một màn chắn huỳnh quang hình vòng cung phủ hợp chất kẽm sunfua (ZnS). Hợp chất này sẽ phát sáng khi va chạm với các hạt tích điện – trong thí nghiệm này là hạt alpha.  Dựa vào vị trí xuất hiện những chấm sáng, Rutherford nhận thấy đa số hạt alpha bay xuyên qua lá vàng mỏng với hướng di chuyển không đổi. Một số hạt alpha bị lệch hướng, chứng tỏ có va chạm trước khi bay ra khỏi lá vàng. Có một số rất ít hạt alpha bật ngược trở lại với góc tán xạ lớn hơn 90 độ do va chạm trực diện với một vật mang khối lượng nào đó. “Điều này giống như bạn bắn súng vào một tờ giấy mỏng và thấy vài viên đạn quay ngược về phía bạn”, Rutherford mô tả lại kết quả thí nghiệm một cách đầy hình tượng. Rutherford cho rằng một số hạt alpha bị lệch hướng do chịu tác động của một lượng lớn điện tích dương tập trung trong một không gian rất nhỏ ở trung tâm nguyên tử vàng. Các electron của nguyên tử quay quanh lõi trung tâm, giống như các hành tinh quay quanh Mặt trời. Phần lõi này được gọi là hạt nhân nguyên tử. Rutherford thực hiện các phép toán để ước lượng kích thước của hạt nhân. Ông nhận thấy nó chỉ lớn bằng khoảng 1/100.000 kích thước nguyên tử. Do đó, nguyên tử chủ yếu là không gian trống. - Mô hình nguyên tử của Rutherford: Rutherford đề xuất mô hình hành tinh nguyên tử với nội dung cơ bản như sau: I THÍ NGHIỆM TÁN XẠ HẠT ALPHA CHỦ ĐỀ 1 CẤU TRÚC HẠT NHÂN
(1) Nguyên tử gồm một hạt nhân chiếm thể tích cực nhỏ ở chính giữa, tại đó tập trung điện tích dương và gần như toàn bộ khối lượng nguyên tử, (2) Xung quanh hạt nhân có các electron chuyển động theo quỹ đạo giống như các hành tinh quay quanh Mặt trời. (3) Tổng điện tích âm của các electron bằng tổng điện tích dương của hạt nhân nên bình thường nguyên tử trung hòa về điện.  Các mô hình nguyên tử qua các thời kì: MÔ HÌNH NGUYÊN TỬ Mô hình nguyên tử của Joseph John Thompson (Năm 1904) Mô hình nguyên tử của Ernest Rutherford (Năm 1911) Mô hình nguyên tử của Niels Bohr (Năm 1913) Mô hình đám mây điện tử của Schrödinger và Heisenberg (Năm 1926) NỘI DUNG CƠ BẢN - Nguyên tử là một khối cầu tích điện dương, trong đó các điện tích dương được phân bố đều khắp khối cầu. - Các electron là các hạt tích điện âm, được phân bố ngẫu nhiên và chìm trong khối cầu tích điện dương, giống như các hạt nho trong một cái bánh. - Nguyên tử có một hạt nhân nhỏ, dày đặc và tích điện dương nằm ở trung tâm. - Các electron tích điện âm quay quanh hạt nhân theo các quỹ đạo, giống như các hành tinh quay quanh mặt trời. - Phần lớn thể tích của nguyên tử là không gian trống, với hạt nhân chiếm rất ít không gian ở trung tâm. - Quỹ đạo dừng: các electron quay quanh hạt nhân trong các quỹ đạo xác định mà không phát ra năng lượng. - Mỗi quỹ đạo dừng tương ứng với một mức năng lượng cụ thể. Electron chỉ có thể tồn tại ở các mức năng lượng này. - Sự phát xạ và hấp thụ năng lượng: Khi electron chuyển từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác, nó sẽ phát ra hoặc hấp thụ một lượng năng lượng cụ thể dưới dạng photon. - Đám mây xác suất: các electron được mô tả bởi các đám mây xác suất, tức là chúng có thể ở bất kỳ vị trí nào xung quanh hạt nhân, với xác suất tìm thấy cao hơn ở một số vùng nhất định. - Nguyên lý bất định Heisenberg: Không thể xác định đồng thời vị trí và động lượng của một electron với độ chính xác tuyệt đối. - Hàm sóng: Vị trí và năng lượng của các electron được mô tả bằng hàm sóng BẰNG
CHỨNG Thí nghiệm với ống tia cathode và phát hiện ra electron, một loại hạt nhỏ hơn nhiều so với nguyên tử. Thompson nhận ra rằng nguyên tử không thể là hạt cơ bản không thể chia cắt như người ta từng nghĩ. Thí nghiệm tán xạ hạt alpha: Bắn các hạt alpha vào một lá vàng mỏng và quan sát sự tán xạ của chúng. Rutherford nhận ra rằng phần lớn khối lượng của nguyên tử tập trung ở một hạt nhân nhỏ, tích điện dương. Quang phổ của hydro: Mô hình của Bohr đã giải thích chính xác các vạch quang phổ của nguyên tử hydro bằng cách sử dụng các mức năng lượng rời rạc của các electron. Giải thích chính xác các vạch quang phổ của các nguyên tử và phân tử phức tạp. - Các thí nghiệm tán xạ và nhiễu xạ phù hợp với dự đoán của mô hình cơ học lượng tử. HẠN CHẾ - Không thể giải thích tại sao các electron không bị hút vào trung tâm tích điện dương của nguyên tử. - Không giải thích được hiện tượng quang phổ. - Không giải thích được tính bền vững của nguyên tử. - Không giải thích được các mức năng lượng của electron và sự tạo thành quang phổ vạch. - Gặp khó khăn khi áp dụng cho các nguyên tử phức tạp có nhiều electron. - Thiếu cơ sở lý thuyết của vật lý lượng tử hiện đại - Khó hình dung hơn các mô hình cổ điển như của Bohr hay Rutherford vì nó dựa trên xác suất và hàm sóng.  Cấu tạo hạt nhân: Cấu tạo hạt nhân Silic gồm 14 neutron và 14 proton  Hạt nhân của nguyên tử nào có kí hiệu giống với kí hiệu của nguyên tử đó.  Tổng quát A ZX  Trong đó Z là số hiệu nguyên tử; A là số khối của nguyên tử; X là kí hiệu của nguyên tố.  Cấu tạo hạt nhân: Hạt nhân A ZX gồm Z proton mang điện tích dương và (A – Z) neutron không mang điện.  Proton và neutron gọi chung là nucleon. Hạt nhân có A nucleon.  Điện tích của hạt nhân là Ze  Đồng vị: II NUCLEON VÀ KÍ HIỆU HẠT NHÂN