Sách Vật lý/Vật

Vật đại diện cho một đại lượng vật lý quan sát được và đo được. Thí dụ như trái banh, cục đá, nguyên tử, lượng tử.

Tính chất vật lý

Khối lượng vật

Mọi vật thấy được , Khối lượng vật tỉ lệ với dung lượng vật chất và thể tích chứa vật chất và được tính bằng công thức sau

$m=\rho V$

Với

m - Khối lượng cho biết số lượng vật đo bằng đơn vị Kí lô gram Kg

V - Thể tích cho biết số thể hình vật đo bằng đơn vị mét khối m³

$\rho$ - Dung lượng cho biết số lượng vật đo bằng đơn vị Kilogram Kg/m³

Tỉ lệ số lượng vật chất trên thể tích vật chat cho biết dung lượng vật chất .

$\rho ={\frac {m}{V}}$

Thể tích vật chất

$V={\frac {m}{\rho }}$

Nguyên tố lượng

Nguyên tố lượng đơn vị đo lường nguyên tố hóa chất . Nguyên tố lượng cho biết khối lượng của nguyên tố hóa chất

$m_{\rm {u}}={{m({\rm {^{12}C}})} \over {12}}=1\ {\rm {Da}}$.

$1\ {\rm {Da}}=m_{\rm {u}}={M_{\rm {u}} \over {N_{\rm {A}}}}={M(^{12}C) \over {12\ N_{\rm {A}}}}=1.660\ 539\ 066\ 60(50)\times 10^{-27}\ \mathrm {kg} ,$

Nguyên tử lượng

Nguyên tử lượng đơn vị đo lường của nguyên tử vật chất . nguyên tử vật chất cho biết số lượng nguyên tử trong một nguyên tố vật chất được gọi là Mô

1 Mô nguyên tố = $N_{A}=6,02\times 10^{23}$ nguyên tử

Thí dụ

Một mol nguyên tử kali (K) có 6,02×10²³ nguyên tử K

Một mol phan tử clo (Cl₂) 6,02×10²³ nguyen tử khí clo

Lượng tử

$h=p\lambda$ = 6.626 0693(11) x 10^-34 J·s

Từ trên

$p={\frac {h}{\lambda }}=mv$

$m={\frac {h}{\lambda v}}$

Tính chất hóa học

Hóa chất

Mọi vật đều tạo ra từ hóa chất . Mọi hóa chất được tạo ra từ các Liên kết hóa chất thí dụ như liên kết 2 nguyên tố Ôxi để có dưởng khí Oxygen như sau $O+O=O_{2}$ hay từ Pha trộn hóa chất với nhau để tạo ra hóa chất khác thí dụ như nước muối được tạo ra từ 2 hóa chất nước $H_{2}O$ và muối $NaCl$ như sau $NaCl+H_{2}O=$ .

Mọi Hóa chất được tìmm thấy ở 4 trạng thái

1. Chất rắn . Cứng, khó uốn , khó bẻ gảy
2. Chất lỏng. Mềm, dễ uốn, dề nắn
3. Chất khí . Lỏng, dề chảy,
4. Chất đặc . Đặc, khó chảy

Nguyên tố

Mọi hóa chất đều tạo ra từ Nguyên tố hóa chất , phần tử nhỏ nhứt của hóa chất còn giử tính chất của vật chất. Theo quy ước quốc tế , mổi Nguyên tố đều có một tên và ký hiệu riêng để dể nhận biết . Thí Dụ như Nguyên tố Ô xi có ký hiệu là O . Nguyên tố Các Bôn có ký hiệu là C . Có tất cả 218 Nguyên tố hóa học đả được tìm thấy và xếp loại trong Bảng nguyên tố tuần hoàn Hóa học theo Số Nguyên tố tăng dần. Với Hydrogen (H), có số nguyên tố bằng 1 , cuối bảng là (Buo) với số nguyên tố 218 . Số nguyên tố ,Z, cho biết số lượng nguyên tử dương trong hạt nhân hay số lượng nguyên tử âm nằm trên các quỷ đạo quay quanh hạt nhân . Cácbon, có số nguyên tố là 6 vì thế có 6 nguyên tử âm trên các quỷ đạo và 6 nguyên tử dương trong hạt nhân .

Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học cho biết những thông tin về các tính chất cơ bản của một nguyên tố. Ví dụ như dạng thể, độ bay hơi, độ đông đặc v.v. . Bảng nguyên tố tuần hoàn được sắp xếp theo Nhóm của 18 cột dọc và Chu kỳ của 7 hàng ngang

Nguyên tử

Vào đầu thế kỷ thứ 20, John Dalton đã phát hiện Nguyên tử là đơn vị cơ bản tạo nên Nguyên tố vật chất .

Lý thuyết nguyên tử Dalton

Vào năm 1808, John Dalton đã đưa ra lý thuyết nguyên tử của ông dựa trên Định luật bảo toàn khối lượng và Định luật tỷ lệ các chất trong các phản ứng hoá học. Tất cả lý thuyết của ông dựa trên năm giả thuyết.

1. Giả thuyết thứ nhất phát biểu rằng tất cả vật chất đều được tạo thành từ các nguyên tử.
2. Giả thuyết thứ hai là các nguyên tử của cùng một nguyên tố sẽ có cùng một cấu trúc và tính chất.
3. Giả thuyết thứ ba là các nguyên tử không thể bị phân chia, không thể được sinh ra hoặc mất đi.
4. Giả thuyết thứ tư là các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau kết hợp với nhau để tạo ra các hợp chất.
5. Giả thuyết thứ năm là trong các phản ứng hoá học, các nguyên tử có thể kết hợp, phân tách hoặc tái sắp xếp lại.

Mô hình cấu trúc nguyên tử Ruther ford

1. Mọi vật được tạo ra từ Nguyên tố hóa chất, phần tử nhỏ nhứt còn giử tính chất của vật
2. Mọi Nguyên tố vật chất được tạo từ các phần tử điện nhỏ nhứt không thể phân chia gọi là Nguyên tử điện
3. Mọi Nguyên tử điện đều có các vòng tròn Quỷ đạo chứa Điện tử âm quay quanh một Hạt nhân ở trong tâm chứa các Điện tử dương và Điện tử trung hòa
4. Số nguyên tố cho biết số lượng điện tủ âm trên các Quỷ đạo và số lượng điện tủ dương trong Hạt nhân
5. Ở trạng thái cân bằng, tổng điện của nguyên tử bằng không
6. Chỉ có điện tử âm trên quỷ đạo ngoài cùng mới có thể tham gia các phản ứng điện

Điện tử

Hạt Điện tử là các hạt mang điện nhỏ nhất không thể phân chia nhỏ hơn được tạo nên Nguyên tử điện

Điện tử	Khối lượng	Điện lượng	Ký hiệu
Điện tử âm	9.1094 × 10−31 kg	−1.602 × 10−19 C	e-
Điện tử dương	9.1094 × 10−31 kg	+1.602 × 10−19 C	p+
Điện tử trung hòa	1.6726 ×10-27 kg	0 C	0

Mô hình cấu trúc nguyên tử Bohr

1. Các điện tử chuyển động xung quanh hạt nhân theo các quỹ đạo có năng lượng và bán kính cố định.
2. Năng lượng của điện tử phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo của điện tử
3. Điện tử nằm trên quỹ đạo có bán kính lớn nhất sẽ có năng lượng nghỉ nhỏ nhất và năng lượng động cao nhất
4. Năng lượng ở mức năng lượng ổn định hay ở trạng thái ổn định .
5. Nếu Nguyên tử hấp thụ năng lượng của một Lực (Điện , Ánh sáng ...) năng lượng của Nguyên tử sẻ thay đổi lúc này điện tử nằm ở trạng thái kích thích
6. Điện tử trở thành điện tử tự do khi điện tử hấp thụ hay giải thoát năng lượng quang tuyến . Điện tử sẻ đi ra khỏi nguyên tử khi điện tử hấp thụ năng lượng quang tuyến . Điện tử sẻ đi vô trong nguyên tử khi điện tử giải thoát năng lượng quang tuyến

Tính toán Bohr

Bán kín Bohr

$F=k{\frac {Q_{e}Q_{pn}}{r^{2}}}=k{\frac {eZe}{r^{2}}}=k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}$

Cho lực Coulomb bằng lực ly tâm

$k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}={\frac {mv^{2}}{r}}$

$kZe^{2}=mv^{2}r$

$r={\frac {kZe^{2}}{mv^{2}}}$

Bohr điều kiện để lượng tử hóa của góc độn lượng

$mvr={\frac {nh}{2\pi }}$

Giải tìm v

$v={\frac {nh}{2\pi mr}}$

Thế v vào r

$r={\frac {kZe^{2}}{m({\frac {nh}{2\pi mr}})^{2}}}$

$r={\frac {kZe^{2}}{m}}{\frac {4\pi ^{2}m^{2}r^{2}}{n^{2}h^{2}}}$

$1={\frac {4\pi ^{2}kZe^{2}m^{2}}{mn^{2}h^{2}}}r$

$r={\frac {n^{2}h^{2}}{4\pi ^{2}kZe^{2}m}}={\frac {n^{2}\hbar ^{2}}{mkZe^{2}}}$

Với Hydrogen Z=1, n=1

$r_{1}=0.0529177nm$ được biết là bán kín Bohr Bohr radius

Tầng năng lượng lượng tử

$E={\frac {1}{2}}mv^{2}-k{\frac {Q_{+}Q_{-}}{r^{2}}}$

$E={\frac {1}{2}}mv^{2}-k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}$

${\frac {mv^{2}}{r}}=k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}$

${\frac {mv^{2}}{r}}{\frac {r}{2}}=k{\frac {Ze^{2}}{r^{2}}}{\frac {r}{2}}$

${\frac {1}{2}}mv^{2}=k{\frac {Ze^{2}}{2r}}$

$E=k{\frac {Ze^{2}}{2r}}-k{\frac {Ze^{2}}{r}}=-{\frac {kZe^{2}}{2r}}$

Với Hydrogen Z=1

$E=-{\frac {13.6eV}{n^{2}}}$

$n={\sqrt {-{\frac {13.6eV}{E}}}}$

n được biết là số lượng tử Principal quantum number

Vạch sáng Line spectra

$E_{n}-E_{n-1}=nhf=nh{\frac {C}{\lambda }}$

${\frac {1}{\lambda }}={\frac {\Delta E}{nhC}}$

$hf=E_{3}-E_{2}={\frac {-13.6eV}{3^{2}}}-{\frac {-13.6eV}{2^{2}}}$

$hf=E_{3}-E_{2}=-1.511eV+3.40eV=1.89eV$

$f={\frac {1.89eV}{h}}({\frac {1.6\times 10^{-}{19}}{eV}})=4.56\times 10^{14}$

Vạch sáng Lyman

${\frac {1}{\lambda }}=R({\frac {1}{1^{2}}}-{\frac {1}{n^{2}}})$ . Với n=2,3,4 ... 91-122nm

Vạch sáng Balmer

${\frac {1}{\lambda }}=R({\frac {1}{2^{2}}}-{\frac {1}{n^{2}}})$ . Với n=3,4,5 ... 365-656nm

Vạch sáng Paschen

${\frac {1}{\lambda }}=R({\frac {1}{3^{2}}}-{\frac {1}{n^{2}}})$ . Với n=4,5,6 ... 820-1875nm