高考物理一輪復習-專題十二-第1講-光電效應原子結構課件

專題十二近代物理初步1.2.3.第1講光電效應原子結構考點1光電效應1．光電效應：圖12－1－1

在光的照射下物體發(fā)射電子的現象叫光電效應．發(fā)射出來的電子叫________．圖12－1－1裝置中，用弧光燈照射鋅板，有電子從鋅板表面飛出，使原來不帶電的驗電器帶正電．光電子4.般不超過秒．2．光電效應的規(guī)律(1)任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率

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，才能產生光電效應．(2)光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨著入射光頻率的增大而增大．(3)入射光照到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一－(4)當入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的強度與入射光的強度成正比．5.3．光電效應的理解(1)光電效應是單個光子和單個電子之間的相互作用產生的．金屬中的某個電子只能吸收一個光子的能量，只有當吸收的能量足夠克服原子核的引力而逸出時，才能產生光電效應，而光子的能量與光的頻率有關．(2)在光電效應中，光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，與入射光的強度無關．

4．愛因斯坦的光子說：光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量E跟光的頻率

成正比：Ek＝h(h是普朗克恒量)．6.5．愛因斯坦光電效應方程(1)最大初動能和逸出功

金屬表面的電子吸收光子后，克服金屬原子核的引力做功．直接從金屬表面逸出的電子所具有的最大動能稱為最大初動能，克服金屬原子核的引力所做的功的最小值叫逸出功．

(2)光電效應方程：____________，h＝W(Ek是光電子的最大初動能；W是______功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服原子核引力所做的功)．Ek＝h－W逸出7.1．(單選)某種單色光照射某金屬時不能產生光電效應，則)C下述措施可能使金屬產生光電效應的是( A．延長光照時間

B．增大光的強度

C．換用波長較短的光照射

D．換用頻率較低的光照射8.

解析：產生光電效應與入射光的頻率和金屬板的材料有關，對于同種金屬，要發(fā)生光電效應，就只有增大入射光的頻率，也就是入射光的波長變短，C正確．E等于(h為普朗克常量，c、λ為真空中的光速和波長)()AA．hcλB．hλcC．hλD.hλ

2．(單選)(2010年上海卷)根據愛因斯坦光子說，光子能量9.放出來的光電子中最大的動能是4.7×10極限頻率是(普朗克常量h＝6.63×103．(單選)用波長為2.0×10

m的紫外線照射鎢的表面，釋－19J．由此可知，鎢的－34J·s)，光速c＝3.0×10)m/s，結果取兩位有效數字)( A．5.5×10Hz C．9.8×10

Hz

B．7.9×10

HzD．1.2×10

HzB783414141510.

4．(單選)(2011年廣州一模)用能量為5.0eV的光子照射某金屬的表面，金屬發(fā)射光電子的最大初動能為1.5eV，則該金屬的逸出功為()BA．1.5eVB．3.5eVC．5.0eVD．6.5eV

解析：由光電效應方程知，W＝h－Ek＝5.0eV＝1.5eV＝3.5eV，B正確．11.考點2盧瑟福核式結構模型

1．湯姆生的“棗糕”模型

(1)1897年________發(fā)現電子，提出原子的“棗糕”模型，揭開了人類研究原子結構的序幕．

(2)“棗糕”模型：原子是一個球體，正電荷______分布在整個球內，電子像棗糕里的棗子那樣鑲嵌在原子里．湯姆生均勻12.2．盧瑟福的核式結構模型(1)α粒子散射實驗裝置：如圖12－1－2所示．圖12－1－213.(2)α粒子散射實驗規(guī)律及盧瑟福對實驗現象的分析：絕大多數14.徑約為10～10m；原子的半徑約為10m.

(3)原子核式結構模型： ①在原子的中心有一個很小的核，叫________； ②原子的全部正電荷和幾乎全部的質量都集中在原子核里； ③帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉．

(4)原子核大?。簭摩亮Ｗ由⑸鋵嶒灥臄祿浪愠鲈雍说陌耄?5－14－10

3．質子和中子統(tǒng)稱_______，原子核的電荷數等于其質子數，原子核的_____數等于其質子數與中子數的和．具有相同_____數的原子屬于同一種元素；具有相同的質子數和不同的中子數的原子互稱_______．原子核核子質量質子同位素15.5．(單選)關于α粒子散射實驗，下列說法中正確的是()D

A．絕大多數α粒子經過重金屬箔后，發(fā)生了角度很大的偏轉

B．α粒子在接近原子核的過程中，動能減少，電勢能減少

C．α粒子在離開原子核的過程中，動能增大，電勢能增大

D．對α粒子散射實驗的數據進行分析，可以估算出原子核的大小16.

解析：由于原子核很小，α粒子十分接近它的機會很少，所以絕大多數α粒子基本上仍按直線方向前進，只有極少數發(fā)生大角度的偏轉，故選項A錯誤；用極端法，設α粒子在向重金屬核射去，如圖45所示，可知α粒子接近核時，克服電場力做功，其動能減小，勢能增加；當α粒子遠離原子核時，電場力做功，其動能增加，勢能減小，故選項B、C是錯誤的．圖4517.6．(單選)(2010年上海卷)盧瑟福提出了原子的核式結構模型，這一模型建立的基礎是()A

A．α粒子散射實驗

B．對陰極射線的研究

C．天然放射性現象的發(fā)現

D．質子的發(fā)現18.

A．伽利略最早提出力不是維持物體運動的原因

B．法拉第最早發(fā)現電流周圍存在磁場

C．普朗克為了解釋光電效應現象，在量子理論的基礎上提出了光子說

D．湯姆生提出了原子的核式結構學說，后來盧瑟福用α粒子散射實驗給予了證實

7．(單選)(2011年廣東三校聯(lián)考)在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學發(fā)現推動了人類歷史的進步，下列說法正確的是()A19.A．原子的中心有個核，叫做原子核B．原子的正負電荷都均勻分布在整個原子中C．原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里D．帶負電的電子在核外繞核旋轉

解析：核式模型指出，原子的幾乎全部質量和全部正電荷都集中在原子核里，電子在核外繞核高速旋轉．故選B.8．(單選)下列說法中不是盧瑟福原子核式結構理論的主要內容的有()B20.考點3玻爾原子模型

1．玻爾原子模型 為解決原子核結構的穩(wěn)定性和原子發(fā)光的連續(xù)性，玻爾提出了三條假設：

(1)“定態(tài)假設”：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中，電子雖做變速運動，但并不向外輻射電磁波，這樣的相對穩(wěn)定的狀態(tài)稱為定態(tài)．

(2)“躍遷假設”：電子繞核運動處于定態(tài)時不輻射電磁波，但電子在兩個不同定態(tài)間發(fā)生躍遷時，卻要輻射(或吸收)光子，其頻率由兩個定態(tài)的能量差值決定h＝E2－E1.21.(3)“軌道量子化假設”：

原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同半徑繞核運動相對應．軌道半徑也是不連續(xù)的．

2．氫原子能級

氫原子的能級：原子各個定態(tài)的能量值叫做原子的能級．氫原子的能級公式為En＝E1n2，對應的軌道半徑關系式為rn＝n2r1，其中n叫量子數，只能取正整數．n＝1的狀態(tài)稱為基態(tài)，n＞1時為激發(fā)態(tài)；量子數n越大，動能越小，勢能越大，總能量越大．

22.23.

4．氫原子能級圖：如圖12－1－3所示． 圖12－1－324.9．(單選)氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠的軌道過程中()DA．原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大B．原子要放出光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小C．原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能減小D．原子要吸收光子，電子的動能減小，原子的電勢能增大25.10．(單選)(2011年深圳一模)已知金屬鉀的逸出功為2.22eV.氫原子的能級如圖12－1－4所示，一群處在n＝3能級的氫原子向低能級躍遷時，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的光波共有()BA．一種B．兩種C．三種D．四種圖12－1－4

解析：氫原子從激發(fā)態(tài)n＝3向低能級躍遷可能發(fā)出3種光子，其中3→1和2→1所發(fā)出的光子能量高于2.22eV，故B對．26.

解析：大量氫原子躍遷時只有三個頻率的光譜，這說明是從n＝3能級向低能級躍遷，根據能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1，解得：ν3＝ν2＋ν1，選項B正確．ν3的三條譜線，且ν3＞ν2＞ν1，則()B

11．(單選)(2010年新課標卷)用頻率為ν0的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，在所發(fā)射的光譜中僅能觀測到頻率分別為ν1、ν2、27.熱點氫原子的能級躍遷

【例1】(雙選)(2009年全國卷Ⅰ)用大量具有一定能量的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數目的光譜線．調高電子的能量再次進行觀測，發(fā)現光譜線的數目比原來增加了5條．用Δn表示兩次觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數n之差，E表示調高后電子的能量．根據氫原子的能級圖

12－1－5可以判斷，Δn和E的可能值為()圖12－1－5A．Δn＝1,13.22eV＜E＜13.32eVB．Δn＝2,13.22eV＜E＜13.32eVC．Δn＝1,12.75eV＜E＜13.06eVD．Δn＝2,12.75eV＜E＜13.06eVAD28.解析：當量子數為n時，產生的光子頻率的個數為n(n－1)/2，可以列出下面的表格：29.

由表格中可以發(fā)現光譜線的數目比原來增加了5條所對應的量子數為n＝2和n＝4；n＝6和n＝5，經檢驗，其他的量子數不存在光譜線的數目比原來增加了5條這一情況． 顯然，對于量子數為n＝6和n＝5，Δn＝1，調高后電子的能量E大于E6－E1＝13.22eV，而小于E7－E1＝13.32eV，故A正確．

同理，對于量子數為n＝4和n＝2，Δn＝2，調高后電子的能量E大于E4－E1＝12.75eV，而小于E5－E1＝13.06eV，故D正確．30.1．(雙選)(2010年深圳二模)氫原子吸收能量后從低能級向)AD較高能級躍遷，在這個過程中( A．核外電子的動能減小

B．原子的電勢能減小

C．原子的總能量減小

D．電子繞核旋轉的半徑增大31.易錯點：氫原子的能級圖12－1－632.力常量k＝9.0×10N·