ไม่ผ่ำนเกณฑ์ - kroobannok.com · ให้นักเรียนท...

1 สเปกตรมของอะตอม

1. ครศกษาเนอหาทจะสอนใหละเอยดและศกษาชดกจกรรมการเรยนรใหรอบคอบ

2. ครเตรยมวสดอปกรณ จดชนเรยนใหพรอม กอนสอนครตองเตรยมชดกจกรรมการเรยนร ไวบนโตะใหเรยบรอย และใหเพยงพอกบนกเรยนคนละ 1 ชด ยกเวนสอการสอนทตองใช รวมกนทงกลม

3. ครแจงใหนกเรยนอานจดประสงคในการเรยนรกอนศกษาชดกจกรรมการเรยนร 4. ใหนกเรยนศกษาเนอหาสาระและตวอยางโจทยเสรมประสบการณจากใบความร ครคอยให

ค าแนะน าและสรปเนอหา สาระทส าคญแลวใหนกเรยนท าใบค าถาม และใบกจกรรม

5. ใหนกเรยนท าขอสอบจากแบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 10 ขอ

6. ใหนกเรยนตรวจค าตอบจากเฉลยทายเลมแลวบนทกผลคะแนนการสอบสงทคณคร 7. ในกรณทนกเรยนท าคะแนนจากการทดสอบหลงเรยนไดไมถงรอยละ 70 ครใหนกเรยน

ยอนกลบไปศกษาชดกจกรรมการเรยนรอกครง แลวท าขอสอบใหไดคะแนนตามเกณฑ 8. ใหน าคะแนนจากใบค าถาม ใบกจกรรม และจากการทดสอบหลงเรยนมาวเคราะหผล

และประเมนผล

1. นกเรยนอานจดประสงคการเรยนรกอนลงมอศกษาชดกจกรรมการเรยนร 2. นกเรยนศกษาเนอหาสาระและตวอยางโจทยเสรมประสบการณจากใบความร เมอจบแลว

ใหท าใบค าถาม และใบกจกรรม 3. นกเรยนท าขอสอบจากแบบทดสอบหลงเรยน จ านวน 10 ขอ 4. นกเรยนตรวจค าตอบจากเฉลยทายเลมแลวบนทกผลคะแนนการทดสอบหลงเรยน 5. นกเรยนตองซอสตยตอตนเอง ไมดเฉลย กอนทจะท าแบบทดสอบ

ค ำชแจงส ำหรบคร

ค ำชแจงส ำหรบนกเรยน


ล ำดบขนตอนกำรใชชดกจกรรมกำรเรยนร ส ำหรบนกเรยน

ผำนเกณฑ

ไมผำนเกณฑ

ทดสอบกอนเรยน

ศกษำสำระและมำตรฐำนกำรเรยนรทเกยวของ

ปฏบตกจกรรมตำมชดกจกรรมกำรเรยนร

ศกษำชดกจกรรมกำรเรยนรตอไป

แบบทดสอบหลงเรยน


ผลกำรเรยนรทคำดหวง

สบคนขอมลและอภปรายเกยวกบเกยวกบสเปคตรมของอะตอม และสมมตฐานของพลงคได

ดำนควำมร 1. อธบายการเกดสเปกตรมของแกสรอนได 2. บอกไดวาสเปกตรมของแกสไฮโดรเจนทตามองเหนเปนไปตามสตรของบลเมอร 3. อธบายสมมตฐานของพลงคได

ดำนทกษะกระบวนกำร 4. สบคนขอมลและอภปรายเกยวกบการเกดสเปกตรมของแกสรอนได 5. ค าณวนหาความยาวคลนของเสนสเปกตรมของแกสไฮโดรเจนทตามองเหน

(อนกรมของบลเมอร)ได 6. สบคนขอมลและอภปรายเกยวกบสมมตฐานของพลงคได

ดำนคณลกษณะอนพงประสงค 7. ซอสตยสจรต มวนย ใฝเรยนร มงมนในการท างาน ตระหนกในคณคาและมเจต

คตทดตอวชาวทยาศาสตร

ผลกำรเรยนรทคำดหวงและจดประสงคกำรเรยนร ชดท 3 สเปกตรมของอะตอม

จดประสงคกำรเรยนร


แบบทดสอบกอนเรยน วชาฟสกส 5 ชนมธยมศกษาปท 6 เรอง สเปกตรมของอะตอม ใชเวลา 15 นาท

ค ำชแจง ใหนกเรยนเขยนเครองหมายกากบาท () บนตวเลอกในกระดาษค าตอบ ทถกตองทสด 1. สเปกตรมทไดจากอะตอมของธาตชนดหนงประกอบดวยชดของแสงทมความยาวคลนตาง ๆ และ 1. เปนคณสมบตเหมอนกนกบธาตชนดอน 2. เปนคณสมบตเฉพาะของธาตชนดนน 3. จะไดเปนแถบสวางเสมอ 4. ไดเปนเสนมดเสมอ 2. ค ากลาวตอไปน 1) แกสรอนผลตสเปกตรมเสนสวางมความถตาง ๆ กนตามชนดของแกสนน ๆ 2) เมออะตอมเปลยนพลงงานจากระดบสงๆ ลงมาทระดบเดยวกนจะปลดปลอยพลงงานโฟตอนออกมาไมเทากน ขอใดถกตอง 1. ขอ 1 ถก ขอ 2 ผด 2. ขอ 1 ผด ขอ 2 ถก 3. ขอ 1 ถก ขอ 2 ถกและขอ 2 เปนเหตผลของขอ 1 4. ขอ 1 ถก ขอ 2 ถกแตขอ 2 ไมเปนเหตผลของขอ 1 3. สเปกตรมเสนสวาง(ไมตอเนอง) เปลงออกจากแหลงก าเนดแสงชนดใด 1. ของแขงทเปนโลหะรอน 2. แกสรอนชนดตาง ๆ 3. แกสเยนชนดตาง ๆ 4. แสงธรรมชาตทมองเหนได 4. สเปกตรมเสนมด เกดขนเพราะเหตใด เมอแหลงก าเนดใหแสงทมองเหนไดทกความถทใช ปรซมกระจายแสง 1. เพราะใหแสงตกกระทบสารมสกอนแลวจะสะทอนเฉพาะแสงทมสนน 2. เพราะใหแสงผานปรซมแลวจะมการแทรกสอดกนแบบหกลาง 3. เพราะใหแสงผานแกสเยนแลวจะถกดดกลน (absorb) แสงในชวงความถนนไว 4. เพราะใหแสงผานแผนกรองแสงแลวจะถกดดกลนแสงสอนไวหมด

แบบทดสอบกอนเรยน


5. ค ากลาวตอไปนขอใดไมถกตอง 1. แสงจากธาตหรอแกสทกชนดจะใหเสนสเปกตรมชดเดยวกนหมด 2. แกสเยนจะดดกลนแสงทมความถชดเดยวกบทมนแผออกมาเมอรอน 3. แสงสตาง ๆ มความยาวคลนและความถแสงแตกตางกน 4. แสงทกสมความเรวในตวกลางเดยวกนเทากนหมด 6. ในการศกษาสเปกตรมของไฮโดรเจนและนออนในหลอดบรรจแกสสงทสงเกตเหนเหมอนกน คอ 1. สเปกตรมทเกดมแสงสเดยวกน 2. เปนสเปกตรมแบบตอเนอง 3. เกดสเปกตรมท 4. แสงทกสมความเรวในตวกลางเดยวกนเทากนหมด 7. ชดความถของเสนสเปกตรมของธาตไฮโดรเจน ในชวงทสามารถมองเหนไดทมสมการเขยนไดเปน

22

111

if

Hnn

R

เมอ

1. fn =1, in =2, 3, 4, ... 2. fn =2, in = 3, 4, 5, ...

3. fn =3, in = 4, 5, 6, ... 4. fn =4, in = 5, 6, 7, ...

8. อนกรมเสนสเปกตรมของไฮโดรเจนมสมการ

22

111

if

Hnn

R

ถาอะตอมของไฮโดรเจนเปลยนระดบ

พลงงานจาก ni = 4 มาสระดบ nf = 2 จะใหเสนสเปกตรมมความคลนเทา ใดในหนวยนาโนเมตร ก าหนดคาคงทรดเบอรก = 1.0×107 ตอเมตร 1. 178.5 2. 133 3. 400 4. 533.3 9. อะตอมไฮโดรเจนเปลยนระดบพลงงานจาก n = 2 ไป n = 1 ความยาวคลนของแสงทปลอยออกมาเปนกเทาของในกรณทเปลยนระดบพลงงานจาก n = 4 ถง n = 2

1. 1/4 เทา 2. 1/2 เทา 3. 2 เทา 4. 4 เทา 10. สมมตฐานของพลงคเกยวกบพลงงานทวตถแผออกมาวา

1. มไดเพยงบางคา มลกษณะไมตอเนอง 2. มไดทกคา มลกษณะตอเนอง 3. มไดหลายคา มลกษณะตอเนอง 4. ไดคาเดยว มลกษณะไมตอเนอง


ชอ.................................................................... ................................................ชน ม 6/.......... เลขท................

ขอ 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

คะแนนทได

กระดำษค ำตอบ แบบทดสอบกอนเรยน


ใบควำมรท 1

วชำฟสกส 5 ว 33205 ชนมธยมศกษำปท 6 หนวยกำรเรยนรเรอง ฟสกสอะตอม เรอง สเปกตรมของอะตอม เวลำ 2 ชวโมง

3. สเปกตรมของอะตอม (Spectrum experiment) 3.1 สเปกตรมจำกอะตอมของแกส คลนแมเหลกไฟฟาในชวงแสงขาวประกอบดวยแสงทมความยาวคลนหลายคาซงเราสามารถแยกสวนประกอบของคลนตาง ๆ ออกจากกนดวยเครองมอ เชน ปรซม แผนเกรตตง และสเปกโตรสโคป(spectroscope) เมอเราผานแสงสขาวไปยงปรซม แสงจะแยกออกมาเปนแถบสตาง ๆ เรยงกนตามความยาวคลน แถบสทแยกออกมาไดเรยกวา สเปกตรม (spectrum) แบงเปน 2 ประเภท ดงน 1. สเปกตรมแบบตอเนอง (continuous spectrum) จะเปนสเปกตรมทประกอบดวยแสงทมความยาวคลนและความถตอเนองจนเหนเปนแถบ ไดแก สเปกตรมของแสงขำว ซงจะเหนเปนแถบสรงเรยงตอกน โดยแสงสมวงหกเหมากทสด มความยาวคลนสน แตมพลงงานมากทสด ในขณะทแสงสแดงจะหกเหนอยทสด มความยาวคลนยาวทสด และมพลงงานนอยทสด เชน ไสหลอดไฟทงสเตนจะใหสเปกตรมของ อะตอมตอเนองทกชวงความยาวคลน ซงมหลายสหรอหลายความถตอเนองกนไป

รปท 1 สเปกตรมแบบตอเนองเมอแสงขาวผานแผนเกรตตง

(ทมา: http://www.differencebetween.info/difference-between-line-spectrum-and-band-spectrum)

2. สเปกตรมแบบไมตอเนองหรอแบบเสน (Discontinuous spectrum or Line spectrum) อะตอมของธาตหรอแกสเปลงออกมาหรอดดกลนไวเมอมอณหภมสง แถบสทมความถตางๆ ซงอะตอมของธาตหรอแกสเปลงออกมานนเรยกวา สเปกตรมของอะตอม (atomic spectra) เมอ เพมพลงงานใหกบอะตอมของธาตหรอแกสจนถงระดบหนง ท าใหอะตอมมพลงงานอยในสถานะ ถกกระตนแลวแกสจะเปลงแสงออกมาเปนสเปกตรมของอะตอมทมความยาวคลนและความถ แตกตางกนอนเปนสมบดเฉพาะตวของอะตอมธาตแตละธาต แสงเปลงออกจากแกสรอนชนดตางๆ จะใหสเปกตรมเสนสวำง (bright line spectrum) บางสหรอบางความถเปนเสนๆ ไมตอเนองกน ซงแกสแตละชนดใหเสนสเปกตรม ไมเหมอนกน เมอใหแสงในชวงความถตอเนองผานแกสเยน จะท าใหแกสเยนนนดดกลนแสงบางความถไว จงเกดเสนด ามดตรงความถทถกดดกลนนนๆ เรยกวา สเปกตรมเสนมด (dark line spectrum) และเปนความถชดเดยวกบชดทแกสรอนเปลงออกมาขณะอยในสถานะถกกระตน ถาเราใสแกส

ใบควำมรท 1

http://www.differencebetween.info/difference-between-line-spectrum-and-band-spectrum


รปท 2 สเปกตรมเสนสวางจากแกสรอน และสเปกตรมแถบมดทถกดดกลนโดยแกสเยน (ทมา: http://www.differencebetween.info/difference-between-line-spectrum-and-band-spectrum)

จากการทดลองหลอดบรรจแกส ซงมสนามไฟฟาผานแกสจนแกสเปลงแสงออกมาเรยกวา หลอดปลอยประจของแกส (gas discharge tube) เมอใสสนามไฟฟาเขาไประหวางแผนโลหะคขนาน ของหลอดปลอยประจของแกส อะตอมของแกสไดรบพลงงานจากสนามไฟฟาจะกระโดดจาก สถานะพนขนไปอยในสถานะถกกระตน แลวกระโดดกลบคนสสถานะพนโดยการปลอยโฟตอนในรปของแสงทมความยาวคลนตาง ๆ แสงทเปลงออกมาผานชองสลต (slit) จะแยกแสงออกเปนเสนสเปกตรมอะตอม (atomic emission spectrum) สเปกตรมเสนสวางทเปลงออกจากอะตอมของแกสแตละชนดจะมลกษณะเฉพาะตวของมน โดยอะตอม ของแกสแตละชนดเปลงชดสเปกตรมเสนสวางทแตกตางกนไป ดงรปท 3

รปท 3 สเปกตรมเสนสวางของอะตอมของแกส

เมอน าสเปกตรมเสนสวางของไฮโดรเจนมาวเคราะห พบวา แกสไฮโดรเจนมสเปกตรม ทมความยาวคลนซงจดเรยงกนอยเปนกลมอยางมระบบและเปนระเบยบเรยกวา อนกรม (series) ในป พ.ศ. 2428 บลเมอร (Johann Jacob Balmer) ซงเปนครมธยมโรงเรยนสตรแหงหนงในสวสเซอรแลนดสามารถหาสตรคณตศาสตรทค านวณหาความยาวคลนของสเปกตรมเสนสวางตางๆ ของอะตอมไฮโดรเจนในชวงทตาเปลามองเหนได ซงมทงหมด 4 เสน โดยใชสมการ

22

2

2n

nb ------------------ (1)

http://www.differencebetween.info/difference-between-line-spectrum-and-band-spectrum


เมอ b เปนคาคงตวทมคาเทากบ 364.56 นาโนเมตร n เปนเลขจ านวนเตมทมคามากกวา 2 คอ n = 3, 4, 5, 6, …. เมอน าคา n = 3, 4, 5 และ 6 ไปแทนในสมการ 19.4 จะไดความยาวคลนของสเปกตรมเสนสวางทตามองเหนไดเปน 656.2, 486.1, 434.0 และ 410.1 นาโนเมตร ตามล าดบ เนองจากบลเมอรเปนบคคลแรกทพบความสมพนธ (19.4) จงเรยกอนกรมความยาวคลนเสนสวางของไฮโดรเจนตามสมการ 19.4 วา อนกรมบลเมอร

รปท 4 สเปกตรมเสนสวางในอนกรมบลเลอรของอะตอมไฮโดรเจน

บลเมอรยงคาดการณตอไปวาเปนไปไดทจะพบอนกรมชดอนอกเมอแทนท 22 ในสมการ 19.4 ดวย 12, 32, 42 การคาดการณนเองทกระตนใหนกวทยาศาสตรหนมาสนใจอะตอมและเปนผลท าใหเกดการคนพบอนกรมของสเปกตรมเสนสวางอนๆ อกตามทบลเมอรเสนอไว ป พ.ศ. 2433 รดเบรก (Rydberg) นกวยาศาสตรชาวสวเดนไดเขยนอนกรมบลเมอรใหมในรปแบบทสะดวกตอการศกษา

คอ

2n

1221

HR1

---------------(2)

เมอ คอ ความยาวคลนของเสนสเปกตรม (m) HR เปนคาคงตวของรดเบรก มคเทากบ 1.09737×107 (เมตร)-1 n = 3, 4, 5 .... (มคามากกวา 2) หลงจากทรดเบรกไดเสนออนกรมของบลเมอรใหม ไดมการพบสเปกตรมชดอนๆ ของไฮโดรเจนอกและความยาวคลนของสเปกตรมทกชดได สามารถหาจากสมการ (2) โดยเปลยน 22 เปนเลขอน จากสมมตฐานของโบร เสนสเปกตรมเกดจากอเลกตรอนเปลยนระดบพลงงานจากสถานะเรมตน (initial state) i ไปยงสถานะสดทาย (final state) f แลวใหโฟตอนออกมาครงละ 1 โฟตอน เสนสเปกตรมอาจ แบงไดเปนกลมหรออนกรม (series) ขนอยกบสถานะสดทาย f ดงตารางท 3.1 ซงเสน สเปกตรมสวนใหญจะมองไมเหน แตจะมเฉพำะบำงเสนในอนกรมบลเมอรทมองเหน ตารางท 3.1 อนกรมของสเปกตรมชดตางๆ ของไฮโดรเจน

ชออนกรม ปทคนพบ ชวงของรงส คาของ nf คาของ ni

ไลแมน (Lyman) 2449-2457 อลตราไวโอเลต ( UV ) 1 2, 3, 4, ..... บลเมอร (Balmer) 2428 UV/Visible 2 3, 4, 5, .....

พาสเชน (Paschen) 2451 อนฟราเรด ( IR ) 3 4, 5, 6, ..... แบรกเกต (Brackett) 2465 อนฟราเรด ( IR ) 4 5, 6, 7, .....

ฟนต (Pfund) 2467 อนฟราเรด ( IR ) 5 6, 7, 8, .....


รปท 5 แผนภาพระดบพลงงานของอนกรมของสเปกตรมชดตางๆ ของไฮโดรเจน

ตวอยำงท 3.1 เสนสเปกตรมของไฮโดรเจนในชดของบลเมอรจะมเสนสเปกตรมท ตามองเหนกเสน และจะมเสนสเปกตรมในชดอนๆ ทตามองเหนไดหรอไม

วธท า ความยาวคลนของเสนสเปกตรมในชดของบลเมอร หาไดจากสมการ

2

in1

221

HR1

เมอ n = 3

23

1221)710(1.097371

91

41)710(1.09737

365)710(1.09737

36

7105.48685

5.48685

-71036

-710 6.561142 656.1142 nm

ค ำตอบ เมอแทนคา ni = 3, 4, 5, 6, 7, 8, ... ลงในสมการ

2

in1

221

HR1

จะไดความยาวคลนเปน

656, 486, 434, 410, 397, 387,... nm ตามล าดบ เนองจากความยาวคลนของแสงทตามองเหนอยในชวง 400-700 nm ดงนน เราจงมองเหนสเปกตรมของไฮโดรเจนเพยง 4 เสน คอ 656, 486, 434, 410 nm เทานน 3.2 กำรแผรงสของวตถด ำ (Black body radiation) ปรากฏการณการแผรงสของวตถด าเปนปรากฏการณหนงซงไมสามารถใชทฤษฎหรอกฎ ตางๆ ในฟสกสยคเกา (Classical physics) อธบายได วตถด าหมายถงวตถทสามารถแผหรอดดกลนรงสไดทกความถ ไดแก วตถทมอณหภมสงมาก ๆ ดวงอาทตยแผรงสเกอบทกความถ อนโลมวา เปนวตถด าได กฎเกยวกบกำรแผรงส


พจารณาจากการสมมตวามกลองใบหนงถกท าใหรอน มคลนแมเหลกไฟฟาสะทอนแผออกมา กลองนจะอยในภาวะสมดลทางความรอน เมอคลนแมเหลกไฟฟาทถกแผออกมาและถกดดกลนเขาไปในกลองมคาเทากน อาจเปรยบเทยบไดวาคลนทสะทอนกลบไปกลบมาในกลองเปนคลนนง (Standing wave)

รปท 6 การสะทอนของคลนในกลอง

ในฟสกสยคเกา บอกวาการสนสะเทอนของแตละแบบจะมพลงงานเทากบ kBT เปนกฎการแผรงสของเรยเลและจนส (Rayleigh – Jeans radiation law) สมการนชใหเหนวาทอณหภมคงทคาหนง พลงงำนทไดจำกกำรแผรงสจะมำกหรอนอยขนอยกบควำมถของคลนแมเหลกไฟฟำ ถาคลนมความถสง พลงงานตอหนงหนวยปรมาตรทแผออกมาจะมคามาก ถาวตถด าแผรงสออกมาทกคาความถ พลงงานทงหมดตอหนงหนวยปรมาตรทแผออกมาจะมคามหาศาล จนประมาณมได ดงรปท 7 (กราฟเสนปะ) แตผลจากการทดลองพบวาเสนกราฟของพลงงานตอหนงหนวยปรมาตรททก ๆ ความถทวตถด าแผออกมาตรงบรเวณความถของรงสเหนอมวงจะไมสอดคลองกบกฎของเรเลหและจนสท านายไว ดงรปท 7 (กราฟเสนโคงชวงความยาวคลนต า)

รปท 7 ความไมสอดคลองกนของผลการทดลอง และกฎของเรเลหและจนส ผลการทดลองทขดแยงกบค าท านายนเรยกวา ควำมผดพลำดตรงบรเวณรงสเหนอมวง (Ultraviolet Catastrophe) นนคอ กฎของเรเลหและจนส ใชอธบำยปรำกฏกำรณกำรแผรงสของวตถด ำไดเฉพำะตรงบรเวณทอณหภมต ำและควำมถซงต ำกวำควำมถของรงสอลตรำไวโอเลต นกวทยาศาสตรสมยนนไมสามารถหาค าตอบไดวาความผดพลาดนเกดมาจากขอบกพรองตรงจดใด นอกจากนยงมกฎอน ๆ ทกลาวถงการแผรงสของวตถด า ไดแก กฎของสตฟำน (Stefan’s law) ซงกลาวไววา พลงงานตอหนวยหนวยปรมาตรของทก ๆ ความถทแผออกมาจากวตถด าจะแปรผนตรงกบก าลงสของอณหภม

กราฟทควรจะไดจากกฎของ เรยเลและจนส

กราฟทไดจากการทดลอง


กฎของวน (Wein’s law) กลาววา วตถทกชนทมอณหภมสงกวำองศำสมบรณจะมกำรแผ คลนแมเหลกไฟฟำออกมำเสมอเมอวตถมอณหภมต ำ รงสสวนใหญทแผออกมามความถอยในยานท ตามนษยมองไมเหน เมอวตถนนมอณหภมสงขนคลนแมเหลกไฟฟาทแผออกมาไดมากทสดจะม ความถสงขนและความถจะสงขนเรอย ๆ ถาเพมอณหภมขนไปอก ให max เปนความยาวคลน แมเหลกไฟฟาทแผออกมาไดมากทสด ณ ทอณหภมหนง ๆ T คออณหภมของวตถเปนองศาสมบรณ กฎของวนเขยนเปนสมการไดดงความสมพนธ 3

max 1089.2 T m.K เสนกราฟแสดงความสมพนธระหวางความยาวคลนแมเหลกไฟฟาทแผออกมาได และ ปรมาณทแผออกมาจะเปนดงรปท 8

รปท 8 เมออณหภมสงขน ความถทวตถด าแผออกมาไดมากทสดจะเลอนไปสคาความยาวคลนนอยลง 3.3 สมมตฐำนของพลงค (Planck’s hypothesis)

ในป ค.ศ. 1901 แมกซ พลงค (Max Planck) ไดศกษาการแผรงสของวตถด าและพยายามหาสาเหตของความผดพลาดทเกดขนในกฎเรเลหและจนส พลงคไดเสนอวา อนภำคทมประจไฟฟำทสนสะเทอนจะสงคลนแมเหลกไฟฟำออกมำมคำเพยงบำงคำเทำนน มลกษณะไมตอเนอง และมคำเปนจ ำนวนเทำของ hf ซงเรยกปรมาณ hf วา ควอนตมของพลงงำน (quantum of energy)

(ทมา: http://www.rmutphysics.com/charud/scibook/wachara/Physics2ForEn_2_47_textbook/C08.PDF)

Max Planck (พ.ศ. 2401 - 2490) นกฟสกสชาวเยอรมนเปนผบกเบกวชาฟสกสแผนใหม โดยการน าแนวความคดเกยวกบควอนตมของพลงงานมาใชอธบายการแผรงสของวตถด า เขาไดรบรางวลโนเบลสาขาฟสกสใน พ.ศ. 2461 จากผลการคนพบควอนตมของพลงงาน ในเวลาตอมาไอนสไตนน าความคดของพลงคไปอธบายปรากฏการณโฟโตอเลกทรก และโบรน าไปใชในการสรางแบบจ าลองอะตอมของไฮโดรเจน

รปท 9 พลงค


พลงงานของคลนแมเหลกไฟฟาทแผออกมาแตละความถคอ

nhfE เมอ E คอ พลงงาน มหนวยเปน จล (J) n คอ เลขควอนตม

h คอ คาคงทของพลงค (Planck’s constant) มคา 6.63 × 10-34 จล.วนาท f คอ ความถของคลนแมเหลกไฟฟาทแผออกมา มหนวยเปน เฮรตซ (Hz) เมอ ความถ มคามาก ๆ E จะอยชดกนมากจนถอไดวามคาเกอบตอเนองสอดคลองกบทหาไดจากสมมตฐานเดมทพลงงานทแผออกมามคาตอเนอง เมอใหอณหภมคงท หาความถของคลนแมเหลกไฟฟาทแผออกมาไดมากทสด ซงสอดคลองกบกฎของวนทวาผลคณของอณหภมสมบรณกบความยาวคลนทแผออกมาไดมากทสดมคาคงท จะเหนวาสมมตฐานของพลงคทกลาวถงพลงงานในลกษณะทมคาไมตอเนองนสามารถ ใชอธบายปรากฏการณแผรงสไดสอดคลองกบผลการทดลอง และสอดคลองกบกฎตาง ๆ ในฟสกสยค เกา เปนสมมตฐานทเปดศกราชของฟสกสยคใหม และเปนทมาของวชากลศาสตรควอนตม


ใบงำนท 3.1

วชำฟสกส 5 ว 33205 ชนมธยมศกษำปท 6 หนวยกำรเรยนร เรอง ฟสกสอะตอม เรอง สเปกตรมของอะตอม เวลำ 2 ชวโมง

1. สเปกตรมของแสงขาวทเกดจากวตถรอนเชนดวงอาทตยมลกษณะอยางไร…………………………………………….... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. สเปกตรมของแกสรอนมลกษณะอยางไร.......................................................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. สเปกตรมเสนมดเกดไดอยางไร…………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. สเปกตรมเสนสวางของแกสไฮโดรเจนมกแถบสและมความยาวคลนเทาไร(เรยงจากความยาวคลนนอยไปมาก)............................………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5. สามารถหาความยาวคลนของแถมสเปกตรมเสนสวางของแกสไฮโดรเจนไดจากสมการใดบางและตวแปรตางๆ มคาเทาไร…………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6. วตถด ามสมบตอยางไร.......................................................................... ............................................................ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7. เรยเลและจนส (Rayleigh & Jeans) ใชฟสกสแบบฉบบ (Classical physics) อธบายการแผรงสของวตถด าไดหรอไมอยางไร…………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8. พลงคตงสมมตฐานเพออธบายการแผรงสของวตถด า กลาวอยางไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………9. จากสมมตฐานของพลงคพลงงานสามารถเขยนเปนสมการและตวแปรตาง ๆ คออะไรและมคาเทาไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 10. สมมตฐานของพลงคแตกตางจากฟสกสแผนเดม (Classical physics) อยางไร และควรเรยกฟสกสในยคของพลงควาอยางไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………............... …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ใบงำนท 1


ใบงำนท 3.2


1. จงค านวณหาความยาวคลนของสเปกตรมเสนสวางเสนตาง ๆ ของอนกรม บลเมอร โดยใชสตรของ รดเบรก เมอแทนคา n = 3, 4, 5 และ 6 ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ใบงำนท 2


แบบทดสอบกอนเรยน วชาฟสกส 5 ชนมธยมศกษาปท 6 เรอง สเปกตรมของอะตอม ใชเวลา 15 นาท

ค ำชแจง ใหนกเรยนเขยนเครองหมายกากบาท () บนตวเลอกในกระดาษค าตอบ ทถกตองทสด 1. สเปกตรมทไดจากอะตอมของธาตชนดหนงประกอบดวยชดของแสงทมความยาวคลนตาง ๆ และ 1. เปนคณสมบตเฉพาะของธาตชนดนน

2. เปนคณสมบตเหมอนกนกบธาตชนดอน 3. จะไดเปนแถบสวางเสมอ 4. ไดเปนเสนมดเสมอ 2. ค ากลาวตอไปน 1) แกสรอนผลตสเปกตรมเสนสวางมความถตาง ๆ กนตามชนดของแกสนน ๆ 2) เมออะตอมเปลยนพลงงานจากระดบสงๆ ลงมาทระดบเดยวกนจะปลดปลอยพลงงานโฟตอนออกมาไมเทากน ขอใดถกตอง 1. ขอ 1 ถก ขอ 2 ผด 2. ขอ 1 ผด ขอ 2 ถก 3. ขอ 1 ถก ขอ 2 ถกแตขอ 2 ไมเปนเหตผลของขอ 1

4. ขอ 1 ถก ขอ 2 ถกและขอ 2 เปนเหตผลของขอ 1 3. สเปกตรมเสนสวาง(ไมตอเนอง) เปลงออกจากแหลงก าเนดแสงชนดใด 1. ของแขงทเปนโลหะรอน 2. แกสเยนชนดตาง ๆ 3. แกสรอนชนดตาง ๆ 4. แสงธรรมชาตทมองเหนได 4. สเปกตรมเสนมด เกดขนเพราะเหตใด เมอแหลงก าเนดใหแสงทมองเหนไดทกความถทใช ปรซมกระจายแสง 1. เพราะใหแสงตกกระทบสารมสกอนแลวจะสะทอนเฉพาะแสงทมสนน 2. เพราะใหแสงผานแกสเยนแลวจะถกดดกลน (absorb) แสงในชวงความถนนไว

3. เพราะใหแสงผานปรซมแลวจะมการแทรกสอดกนแบบหกลาง 4. เพราะใหแสงผานแผนกรองแสงแลวจะถกดดกลนแสงสอนไวหมด

แบบทดสอบหลงเรยน


5. ค ากลาวตอไปนขอใดไมถกตอง 1. แกสเยนจะดดกลนแสงทมความถชดเดยวกบทมนแผออกมาเมอรอน

2. แสงจากธาตหรอแกสทกชนดจะใหเสนสเปกตรมชดเดยวกนหมด 3. แสงสตาง ๆ มความยาวคลนและความถแสงแตกตางกน

4. แสงทกสมความเรวในตวกลางเดยวกนเทากนหมด 6. การตรวจสอบสเปกตรมของแสงท าใหทราบอะไรบาง 1. ชนดของธาตหรอแกสทเปนตนก าเนดแสงของสเปกตรมชดนน 2. สามารถหาความยาวคลนของเสนสเปกตรมแตละเสนได 3. ธาตหรอแกสหนงๆ จะใหสเปกตรมเสนสวางมสตาง ๆ เฉพาะตว 4. ถกทกขอ 7. ชดความถของเสนสเปกตรมของธาตไฮโดรเจน ในชวงทสามารถมองเหนไดทมสมการเขยนไดเปน

22

111

if

Hnn

R

เมอ

1. fn =1, in =2, 3, 4, ... 2. fn =2, in = 3, 4, 5, ...

3. fn =3, in = 4, 5, 6, ... 4. fn =4, in = 5, 6, 7, ...

8. อนกรมเสนสเปกตรมของไฮโดรเจนมสมการ

22

111

if

Hnn

R

ถาอะตอมของไฮโดรเจนเปลยนระดบ

พลงงานจาก ni = 4 มาสระดบ nf = 2 จะใหเสนสเปกตรมมความคลนเทา ใดในหนวยนาโนเมตร ก าหนดคาคงทรดเบอรก = 1.0×107 ตอเมตร 1. 533.3 2. 400 3. 133 4. 178.5 9. อะตอมไฮโดรเจนเปลยนระดบพลงงานจาก n = 2 ไป n = 1 ความยาวคลนของแสงทปลอยออกมาเปนกเทาของในกรณทเปลยนระดบพลงงานจาก n = 4 ถง n = 2

1. 2 เทา 2. 4 เทา 3. 1/4 เทา 4. 1/2 เทา 10. สมมตฐานของพลงคเกยวกบพลงงานทวตถแผออกมาวา

1. มไดทกคา มลกษณะตอเนอง 2. มไดหลายคา มลกษณะตอเนอง 3. ไดคาเดยว มลกษณะไมตอเนอง 4. มไดเพยงบางคา มลกษณะไมตอเนอง


ชอ.................................................................... ................................................ชน ม 6/.......... เลขท................

ขอ 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

คะแนนทได

กระดำษค ำตอบ แบบทดสอบหลงรยน


กองกญจน ภทรากาญจน. (2555). ฟสกส ม.ปลำย :ไฟฟำ แมเหลก ฟสกสอะตอม ฟสกสนวเคลยร. พมพ

ครงท 1. กรงเทพฯ: จฬาลงกรณมหาวทยาลย. ชวง ทมทตชงค และคณะ. (2551). Hi-ED’s Physics ฟสกส ม.6 เลม 1 . กรงเทพฯ :

เทพพทกษการพมพ. นรนดร สวรตน. (2552). คมอสำระพนฐำนและเพมเตมกลมสำระกำรเรยนรวทยำศำสตร ฟสกส ม.6 เลม

1. กรงเทพฯ : พ.ศ.พฒนา. มานส มงคลสข. (2554). 1001 TESTS IN PHYSICS 2. กรงเทพฯ : ส านกพมพแมค. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. (2556). หนงสอเรยนรำยวชำเพมเตม ฟสกส เลม 4

ชนมธยมศกษำปท 4-6 กลมสำระกำรเรยนรวทยำศำสตร. พมพครงท 4. กรงเทพฯ : โรงพมพครสภาลาดพราว.

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. (2555). คมอครรำยวชำเพมเตม ฟสกส เลม 4 ชนมธยมศกษำปท 4-6 กลมสำระกำรเรยนรวทยำศำสตร. พมพครงท 1. กรงเทพฯ : โรงพมพครสภาลาดพราว.

บรรณานกรม


ภาคผนวก


ขอ กอนเรยน หลงเรยน 1 2 1 2 3 4 3 2 3 4 3 2 5 1 2 6 4 4 7 2 2 8 4 1 9 1 3 10 1 4

เฉลยแบบทดสอบ


แนวค ำตอบใบงำนท 3.1


ชอ.................................................................... ................................................ชน ม 6/.......... เลขท................

1. สเปกตรมของแสงขาวทเกดจากวตถรอนเชนดวงอาทตยมลกษณะอยางไร…………………………………………….... …………สเปกตรมแบบตอเนอง (continuous spectrum) ……………………………………………………………………… 2. สเปกตรมของแกสรอนมลกษณะอยางไร.................สเปกตรมแบบไมตอเนองหรอแบบเสน (Discontinuous spectrum or Line spectrum) .............................. 3. สเปกตรมเสนมดเกดไดอยางไร………เมอใหแสงในชวงความถตอเนองผานแกสเยน จะท าใหแกสเยนนนดดกลนแสงบางความถไว จงเกดเสนด ามดตรงความถทถกดดกลนนนๆ………………………………… 4. สเปกตรมเสนสวางของแกสไฮโดรเจนมกแถบสและมความยาวคลนเทาไร(เรยงจากความยาวคลนนอยไปมาก).............4 แถบส มความยาวคลน 410.1, 434.0, 486.1 และ 656.2 นาโนเมตร ……………………………… 5. สามารถหาความยาวคลนของแถบสเปกตรมเสนสวางของแกสไฮโดรเจนไดจากสมการใดบางและตวแปร

ตางๆ มคาเทาไร……………

2n

1221

HR1

เมอ คอ ความยาวคลนของเสนสเปกตรม (m) HR เปน

คาคงตวของรดเบรก มคาเทากบ 1.09737×107 (เมตร)-1 และ n = 3, 4, 5 .. (มคามากกวา 2)……………………

6. วตถด ามสมบตอยางไร...............วตถทแผรงสไดดและดดกลนรงสทตกกระทบไดอยางสมบรณ………………… 7. เรยลและจนส (Rayleigh & Jeans) ใชฟสกสแบบฉบบ (Classical physics) อธบายการแผรงสของวตถด าไดหรอไมอยางไร………ใชอธบายปรากฏการณการแผรงสของวตถด าไดเฉพาะตรงบรเวณทอณหภมต าและความถซงต ากวาความถของรงสอลตราไวโอเลตไดเทานน……………………………………… 8. พลงคตงสมมตฐานเพออธบายการแผรงสของวตถด า กลาวอยางไร…………พลงงานทสงออกมาจะมคาเพยงบางคาเทานน มลกษณะไมตอเนอง และมคาเปนจ านวนเทาของ hf …………………… 9. จากสมมตฐานของพลงคพลงงานสามารถเขยนเปนสมการและตวแปรตางๆ คออะไรและมคาเทาไร ………… nhfE เมอ E คอ พลงงาน มหนวยเปน จล (J), n คอ เลขควอนตม, h คอ คาคงทของพลงค มคา 6.63 × 10-34 จล.วนาท, f คอ ความถของคลนแมเหลกไฟฟาทแผออกมา มหนวยเปน เฮรตซ (Hz) ………………………… 10. สมมตฐานของพลงคแตกตางจากฟสกสแผนเดม (Classical physics) อยางไร และควรเรยกฟสกสในยคของพลงควาอยางไร ……………สมมตฐานของพลงคทกลาวถงพลงงานทวตถแผออกมามคาไมตอเนอง สามารถอธบายการแผรงสของวตถด าไดทกความถ ซงฟสกสยคเกา กลาววาพลงงานทวตถแผออกมามคาตอเนอง(ซงไมสามาอธบายผลการทดลองของเรยลและจนส) เรยกฟสกสในยคของพลงควาฟสกสยคใหม (Moden physics) ………………………

แนวค ำตอบใบงำนท 1


เฉลยใบงำนท 3.2


ชอ.................................................................... ................................................ชน ม 6/.......... เลขท................

1. จงค านวณหาความยาวคลนของสเปกตรมเสนสวางเสนตาง ๆ ของอนกรม บลเมอร โดยใชสตรของ รดเบรก เมอแทนคา n = 3, 4, 5 และ 6

…จากสตร…

2n

1221

HR1

………………………………………………………………………………………………………

…………เมอ n = 3 และ จะได

23

1221

HR1

94

111 7101.097

36

51 7101.097

5

367

101.097

1

= 6.562×10-7m = 656.2 nm …………………………………………………………


24

1221

HR1

164

111 7101.097

64

121 7101.097

12

647

101.097

1

= 4.861 ×10-7m = 486.1 nm …………………………………………………………

เฉลยใบงำนท 2



25

1221

HR1

254

111 7101.097

100

211 7101.097

21

1007

101.097

1

= 4.340×10-7m = 434.0 nm …………………………………………………………


26

1221

HR1

364

111 7101.097

144

1401 7101.097

140

1447

101.097

1

= 4.101×10-7m = 410.1 nm …………………………………………………………

ไม่ผ่ำนเกณฑ์ - kroobannok.com · ให้นักเรียนท...

Documents