第十三章 近代物理初步

1、第十三章 近代物理初步考綱要點(diǎn)解讀考試內(nèi)容要求解讀 1.光電效應(yīng)，愛因斯坦光電效應(yīng)方程認(rèn)識(shí)光電效應(yīng)現(xiàn)象，理解光電效應(yīng)規(guī)律，并能用理解愛因斯坦的光子說解釋光電效應(yīng)規(guī)律。掌握光電效應(yīng)方程，會(huì)計(jì)算逸出功、極限頻率、最大初動(dòng)能等物理量2.氫原子光譜，氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)，能級(jí)公式理解玻爾理論對(duì)氫原子光譜的解釋。掌握氫原子的能級(jí)公式并能靈活應(yīng)用。用氫原子能級(jí)圖求解原子的能級(jí)躍遷問題是高考熱點(diǎn)。3.原子核的組成，放射性，原子核的衰變、半衰期原子核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，原子核的組成，放射性、半衰期是高考的熱點(diǎn)。4.放射性同位素了解放射性同位素的應(yīng)用。5.核力，核反應(yīng)方程。結(jié)合能，質(zhì)量虧損了解核力的特點(diǎn)。書寫核反應(yīng)方程，

2、能區(qū)分核反應(yīng)的種類和根據(jù)質(zhì)能方程求解核能問題。6.裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)，裂變反應(yīng)堆裂變反應(yīng)、聚變反應(yīng)的應(yīng)用7.射線的危害和防護(hù)射線的危害和應(yīng)用等知識(shí)與現(xiàn)代科技的聯(lián)系。高考題型綜述本章屬選考內(nèi)容，作為選修3-5一個(gè)模塊中的內(nèi)容，在高考中出題的可能性較大。高考對(duì)本章內(nèi)容的能力要求較低，命題難度不大，大多直接考查理解和記憶。但考點(diǎn)較多，細(xì)節(jié)較多。重點(diǎn)考查光電效應(yīng)、氫原子能級(jí)、氫光譜、放射性元素、原子核式結(jié)構(gòu)、衰變、核能及核反應(yīng)方程，強(qiáng)調(diào)了核力和結(jié)合能兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，其中以氫原子能級(jí)、原子核反應(yīng)方程和質(zhì)能方程等知識(shí)命題頻率較高。出題的形式以選擇題為主，結(jié)合經(jīng)典物理理論和最新科技成果進(jìn)行考查，體現(xiàn)時(shí)代氣息，用

3、新名詞包裝試題。少數(shù)試題以非選擇題形式出現(xiàn)，與力學(xué)、電磁學(xué)相結(jié)合，出中等難度的計(jì)算題，體現(xiàn)學(xué)科內(nèi)綜合。 本章內(nèi)容需要記憶的信息量大，因此在復(fù)習(xí)中要精讀教材，熟練掌握教材內(nèi)容，加強(qiáng)理解記憶，狠抓基本概念和基礎(chǔ)知識(shí). “原子、原子核”的整個(gè)知識(shí)體系，可歸結(jié)為：兩模型（原子的核式結(jié)構(gòu)模型、玻爾原子模型）；六子（質(zhì)子、中子、電子、正電子、a粒子、g光子11H 21H 31H 10n 0-1e 01e 42He g ）；四變（衰變、人工轉(zhuǎn)變、裂變、聚變）；兩方程（核反應(yīng)方程、質(zhì)能方程）.四條守恒定律（電荷守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒）貫串全章.13.1光電效應(yīng) 波粒二象性一. 知識(shí)點(diǎn)自測(cè)填空 1

4、.能量子熱輻射：1 物體，在2 溫度下都在輻射各種波長(zhǎng)的3 ，這種輻射與物體的4 有關(guān)，稱為熱輻射。黑體輻射黑體：能5 各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生6 的物體，稱為絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱黑體。黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系圖線，如圖13.1-1圖13.1-1a.在相同的加熱溫度下，黑體輻射的強(qiáng)度是變化的，但不與波長(zhǎng)成正比，中間有一個(gè)7 。b.不同溫度輻射強(qiáng)度不同，溫度越高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有8 c.溫度越高，輻射強(qiáng)度的極大值9 ；輻射強(qiáng)度的極大值隨溫度升高向波長(zhǎng)10 的方向移動(dòng)。能量子德國(guó)物理學(xué)家11 在研究黑體輻射規(guī)律時(shí)提出能量量子化假說：電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份

5、地進(jìn)行的。每一份能量等于12 ，這個(gè)最小能量值叫做能量子是電磁波的13 ，h是一個(gè)常量，稱為普朗克常量，圖13.1-2例1（2011 江蘇） 下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的圖13.1-2中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是（）圖16.1-22.光電效應(yīng)定義：在光的照射下從物體發(fā)射14 的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子叫做15 光電效應(yīng)規(guī)律每一種金屬都有一個(gè)16 頻率，入射光的頻率必須17 這個(gè)極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng).光電子的最大初動(dòng)能（遏制電壓）與入射光的18 無關(guān)，只隨入射光19 的增大而增大入射光照射到金屬上，光電子的發(fā)射幾乎是20 的，一般不超過109s當(dāng)入射光的頻率大于極限頻

6、率時(shí)，飽和光電流的21 與入射光的22 成正比光子說：在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)23 ，簡(jiǎn)稱24 ，光子的能量25 （h為普朗克常量）.愛因斯坦的光電效應(yīng)方程：26 Ek是光電子的27 ，hv是入射光子的能量，W0是28 極限頻率與逸出功滿足：29 . 不同金屬的W0不同，因此不同金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率不同.康普頓效應(yīng)：康普頓在做 X 射線通過物質(zhì)散射的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)散射線中除有與入射線波長(zhǎng)相同的射線外，還有比入射線波長(zhǎng)更長(zhǎng)的射線，這個(gè)現(xiàn)象叫做康普頓效應(yīng)?？灯疹D效應(yīng)進(jìn)一步揭示了光的30 ，證實(shí)了光子具有31 ；證實(shí)了在微觀世界的單個(gè)碰撞事件中，32 守恒定律仍然

7、是成立的。例2（2009 上海）光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬（ ）A.無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B.無論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D.超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大例3（2010 四川）用波長(zhǎng)為2.0107 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動(dòng)能是4.71019 J由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h6.631034 Js，光速c3.0108 m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)()A5.51014 Hz B7.91014 HzC9

8、.81014 Hz D1.21015 Hz3.波粒二象性光既具有33 ，又具有34 . 光具有35 .其表現(xiàn)為：從數(shù)量上看：大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律表現(xiàn)為36 ，單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為37 從頻率上看：頻率38 ，波長(zhǎng)39 的光波動(dòng)性越顯著；頻率40 ，波長(zhǎng)41 的光粒子性越顯著從傳播作用上看：和其他物質(zhì)相互作用時(shí)，42 起主導(dǎo)作用；在光的傳播過程中，光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性的大?。ǜ怕剩?，由43 起主導(dǎo)作用，因此稱光波為44 .波動(dòng)性與粒子性的統(tǒng)一：光具有能量和動(dòng)量.光子的能量，光子的動(dòng)量45 ，而頻率和波長(zhǎng)是波動(dòng)性特征的物理量，因此光的粒子性與波動(dòng)性是統(tǒng)一的注意：理解光的波粒二象性時(shí)不可把光當(dāng)成

9、宏觀概念中的波，也不可把光當(dāng)成宏觀概念中的粒子。4.物質(zhì)波（德布羅意波）物質(zhì)的分類：物理學(xué)把物質(zhì)分為兩大類，一類是46 ，由質(zhì)子、電子等組成，另一類是電場(chǎng)、磁場(chǎng)等，統(tǒng)稱為47 . 物質(zhì)波（德布羅意波）任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)48 .式中p是運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h是普朗克常量，這種波叫做物質(zhì)波，也叫德布羅意波.說明：宏觀物體的德布羅意波長(zhǎng)比微觀粒子的波長(zhǎng)小得多，所以很難觀察到它們的波動(dòng)性. 英美兩國(guó)物理學(xué)家得到了電子的衍射圖樣，從而證實(shí)了德布羅意的假設(shè).物質(zhì)波也是概率波，衍射圖樣中的亮圓是電子落點(diǎn)概率大的地方，暗圓是概率小的地方. 我們所說光波和

10、物質(zhì)波是概率波，說的是光子和實(shí)物粒子在空間分布的概率是受波動(dòng)規(guī)律支配的.不確定關(guān)系：粒子在某方向上的坐標(biāo)不確定量與該方向上的動(dòng)量不確定量的乘積必不小于普朗克常數(shù)。如果用x表示位置的不確定量，以p表示粒子動(dòng)量的不確定量，那么：49 不確定關(guān)系是微觀粒子的波粒二象性的反映例4 現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性，下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是（ ） A一定頻率的光照射到鋅板上，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子就越多B肥皂液是無色的，吹出的肥皂泡卻是彩色的C質(zhì)量為10-3kg、速度為10-2m/s的小球其德布羅意波長(zhǎng)約為10-28m，不過我們能清晰地觀測(cè)到小球運(yùn)動(dòng)的軌跡D人們常利用

11、熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距大致相同例5（2011 上海）用極微弱的可見光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖13.1-3（a）、（b）、（c）所示的圖像，則（） 圖13.1-3A圖像（a）表明光具有粒子性B圖像（c）表明光具有波動(dòng)性C用紫外光觀察不到類似的圖像D實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波二知識(shí)交互應(yīng)用點(diǎn)1.光電效應(yīng)規(guī)律的理解光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律可理解記憶為：“放不放（光電子），看光限（入射光極限頻率）；放多少（光電子），看光強(qiáng)；（光電子的）最大初動(dòng)能（大小），看(入射光的)頻率；要放瞬時(shí)放”。光電效應(yīng)中的光強(qiáng)與頻率的關(guān)系“入射光的強(qiáng)度”，指的是50 內(nèi)

12、入射到金屬表面51 上光子的總能量. 在入射光頻率不變的情況下，光強(qiáng)正比于單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面上單位面積的光子數(shù). 但若換用不同頻率的光照射，即使光強(qiáng)相同，單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積的光子數(shù)也不相同，因而從金屬表面逸出的光電子數(shù)也不相同，形成的光電流也不同.光強(qiáng)不變時(shí)，光的頻率越大，光子數(shù)越少，光電子數(shù)也越少.注意區(qū)分幾個(gè)易混淆的概念：“光電子”與“光子”、“光的強(qiáng)度”與“光電流的強(qiáng)度”、“光子的能量”與“光電子的最大初動(dòng)能”注意兩種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：誤區(qū)一：頻率高，光子能量大，光的強(qiáng)度就大，產(chǎn)生的光電流就越強(qiáng)；誤區(qū)二：光電子的動(dòng)能大，光電子運(yùn)動(dòng)越快，光電流就越強(qiáng)例6 用相同強(qiáng)度的紫光和紫外

13、線照射某種金屬都可產(chǎn)生光電效應(yīng)，則（ ）A.紫外線照射金屬時(shí)，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能大B.紫光照射金屬時(shí)，在相同電路中產(chǎn)生的光電流大C.在相同電路中產(chǎn)生的光電流大小相同D.紫外線照射金屬時(shí)，產(chǎn)生的光電子所用時(shí)間短2.愛因斯坦光電應(yīng)方程的應(yīng)用準(zhǔn)確理解極限頻率（極限波長(zhǎng)）、逸出功、最大初動(dòng)能、飽和光電流及遏制電壓是解決問題的關(guān)鍵，結(jié)合光電效應(yīng)方程求解。VAPK圖13.1-4例7 如圖13.14，當(dāng)電鍵K斷開時(shí)，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零. 合上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀

14、數(shù)為零. 由此可知陰極材料的逸出功為 （ ）A.1.9eV B.0.6eV C.2.5eV D.3.1eV圖13.1-5例8 如圖13.1-5所示，一光電管的陰極用極限波長(zhǎng)0=5000的鈉制成用波長(zhǎng)=3000的紫外線照射陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢(shì)差U=2.1 V，飽和光電流的值(當(dāng)陰極K發(fā)射的電子全部到達(dá)陽極A時(shí)，電路中的電流達(dá)到最大值，稱為飽和光電流)I0.56A(1)求每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目；(2)求電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能；(3)如果電勢(shì)差U不變，而照射光的強(qiáng)度增到原值的三倍，此時(shí)電子到達(dá)A極時(shí)最大動(dòng)能是多大?(普朗克常量h6.631034Js)3.光電效應(yīng)曲線EKm曲

15、線：光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系曲線，如圖13.1-6由圖線可以得到的物理量：極限頻率：52 逸出功：53 普朗克常量：54 IU曲線：光電流強(qiáng)度與光電管兩極板間電壓的關(guān)系曲線，如圖13.1-7Im為55 ，Uc為56 ，根據(jù)57 可得光電子的最大初動(dòng)能圖13.1-7圖13.1-6W0圖13.1-8例9 （2010浙江）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖13.1-8所示。則可判斷出() A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大

16、于丙光的光電子最大初動(dòng)能例10 研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖13.1-9所示，以頻率為的光照射光電管陰極K時(shí)，有光電子產(chǎn)生由于光電管K、A間加的是反向電壓，光電子從陰極K發(fā)射后將向陽極A作減速運(yùn)動(dòng)光電流i由圖中電流計(jì)G測(cè)出，反向電壓U由電壓表V測(cè)出當(dāng)電流計(jì)的示數(shù)恰好為零時(shí)，電壓表的示數(shù)稱為反向截止電壓U0在下列表示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的圖象中，錯(cuò)誤的是（ ） 圖16.1-94.光電效應(yīng)的應(yīng)用光電管：光電管可將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制例11 在圖13.1-10所示的光電管的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的B單色光照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，

17、那么（）A.A光的頻率大于B光的頻率B.B光的頻率大于A光的頻率C.用A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是a流向bD.用A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是b流向a圖13.1-10例12 如圖13.1-11所示，這是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控圖13.1-11制設(shè)備用到的光控繼光器的示意圖，它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成，(1)示意圖中，b端應(yīng)是電源的 極(2)光控繼電器的原理是：當(dāng)光照射光電管時(shí), (3)當(dāng)用綠光照射光電管的陰極K時(shí)，可以發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是：（ ）A若增大綠光的照射強(qiáng)度，光電子最大初動(dòng)能增大B若增大綠光的照射強(qiáng)度，電路中光電流增大C改用比綠光

18、波長(zhǎng)大的光照射光電管陰極K時(shí)，電路中一定有光電流D改用比綠光頻率大的光照射光電管陰極K時(shí)，電路中一定有光電流三.創(chuàng)新與應(yīng)用范例例13(顯微鏡的分辨本領(lǐng))現(xiàn)用電子顯微鏡觀測(cè)線度為d的某生物大分子的結(jié)構(gòu)。為滿足測(cè)量要求，將顯微鏡工作時(shí)電子的德布羅意波長(zhǎng)設(shè)定為d/n，其中n1。已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e，電子的初速度不計(jì)，則顯微鏡工作時(shí)電子的（ ）A B. C. D. 例14（光輻射模型）太陽光垂直射到地面上時(shí)，1m2的地面上接受的太陽光的功率為1kW，其中可見光部分約占45%.假設(shè)認(rèn)為可見光的波長(zhǎng)約為0.55，日地間距離. 普朗克恒量，估算太陽每秒輻射出的可見光光子為多少？若已知地

19、球的半徑r，估算地球接受的太陽光的總功率. 四、能力綜合訓(xùn)練營(yíng)1.(2009遼寧寧夏)關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是( )A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B.只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng),任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.從金屬表面出來的光電子的最大初動(dòng)能越大,這種金屬的逸出功越小D.入射光的光強(qiáng)一定時(shí),頻率越高,單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多2.科學(xué)研究證明,光子具有能量也具有動(dòng)量,當(dāng)光子與電子碰撞時(shí),光子的一些能量轉(zhuǎn)移給電子.假設(shè)光子與電子碰撞前的波長(zhǎng)為,碰撞后的波長(zhǎng)為,則碰撞過程中( )A.能量守恒,動(dòng)量守恒,且=B.能量不守恒,動(dòng)量不守恒,且=C.能量守恒,動(dòng)量守恒,且3.已知能使某金屬產(chǎn)生光

20、電效應(yīng)的極限頻率為0，（ ）A當(dāng)用頻率為20的單色光照射該金屬時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子B當(dāng)用頻率為20的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為h0C當(dāng)照射光的頻率v大于0時(shí)，若v增大，則逸出功增大D當(dāng)照射光的頻率v大于0時(shí)，若v增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍4.用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動(dòng)能隨入射光頻率變化的圖象。已知鎢的逸出功是，鋅的逸出功是，若將二者的圖線畫在同一個(gè)坐標(biāo)圖中，用實(shí)線表示鎢，虛線表示鋅，則正確反映這一過程的圖是如圖13.1-12所示中的（ ）圖13.1-125.現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為abc。用b光束

21、照射某種金屬時(shí)，恰能發(fā)生光電效應(yīng)。若分別有a光束和c光束照射該金屬，則可以斷定( ) A.a光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)B.c光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)C.a光束照射時(shí)，釋放出的光電子數(shù)目最多D.c光束照射時(shí)，釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最小62002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)中的一項(xiàng)，是獎(jiǎng)勵(lì)美國(guó)科學(xué)家賈科尼和日本科學(xué)家小柴晶俊發(fā)現(xiàn)了宇宙X射線源X射線是一種高頻電磁波，若X射線在真空中的波長(zhǎng)為，以h表示普朗克常量，c表示真空的光速，以E和m分別表示X射線每個(gè)光子的能量和質(zhì)量，則( ) 7.真空中有一平行板電容器，兩極板分別由鉑和鉀(其極限波長(zhǎng)分別為1和2)制成，板面積為S，間距為d。現(xiàn)用波長(zhǎng)為 (12）

22、的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面，則電容器的最終帶電量Q正比于（ ） A. B. C. D. 8. (1)已知某種紫光的波長(zhǎng)是440 nm，要使電子的德布羅意波長(zhǎng)為這種紫光波長(zhǎng)的萬分之一，電子的速度應(yīng)為多大?要把電子從靜止加速到這樣的速度，加速電壓是多少?(2)電子的質(zhì)量me9.01031kg，測(cè)定其速度的不確定量為2106m/s，求其位置的不確定量.9.波長(zhǎng)為=0.17 m的紫外線照射至金屬圓筒上使其發(fā)射光電子,光電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,做最大半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),已知rB=5.610-6 Jm,光電子的質(zhì)量m=9.110-31 kg,電荷量e=1.610-19 C,求(1)每個(gè)光電

23、子的能量.(2)金屬筒的逸出功.10.（2010江蘇）在(1)研究光電效應(yīng)的電路如圖13.1-13所示用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是_ 圖13.1-13(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子光電子從金屬表面逸出的過程中，其動(dòng)量的大小_(選填“增大”“減小”或“不變”)，原因是_ _.(3)已知?dú)湓犹幵诘谝?、第二激發(fā)態(tài)的能級(jí)分別為3.40 eV和1.51 eV，金屬鈉的截止頻率為5.531014 Hz，普朗克常量h6.63103

24、4 Js.請(qǐng)通過計(jì)算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)參考答案一. 知識(shí)點(diǎn)自測(cè)填空 1一切 2任何 3電磁波 4溫度 5全部吸收 6反射 7峰值 8增加 9越大 10較短 11普朗克 12 h 13頻率 14電子 15光電子 16極限或截止 17大于 18強(qiáng)度 19頻率 20瞬時(shí) 21強(qiáng)度 22強(qiáng)度 23光量子 24光子 25 26 27最大初動(dòng)能 28逸出功 29 30粒子性 31動(dòng)量 32動(dòng)量和能量 33波動(dòng)性 34粒子性 35波粒二象性 36波動(dòng)性 37粒子性 38越低 39越長(zhǎng) 40越高 41越短 42粒子性 43波動(dòng)性 44概率波 4

25、5 46實(shí)物 47場(chǎng) 48 49xph/4二知識(shí)交互應(yīng)用點(diǎn) 50單位時(shí)間 51單位面積 52橫軸上的截距 53縱軸上截距的負(fù)值54斜率 55飽和光電流 56遏制電壓 57 三. 例題答案及部分解答例1 A例2 AD例3 B例4 BD 解析：只有當(dāng)光頻大于極限頻率，能夠發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光強(qiáng)越大，單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子才越多，A錯(cuò).肥皂泡的彩色是光的干涉造成的，B正確.由物質(zhì)波知識(shí)可得C錯(cuò)誤，D正確.例5 ABD例6 AB例7 A例8 每秒鐘內(nèi)由極發(fā)射的光電子數(shù) 陰極金屬的逸出功 光電子的最大初動(dòng)能 由動(dòng)能定理 則電子到達(dá)A極的最大動(dòng)能 入射光強(qiáng)度增到原來的三倍，但光子的能量不變，光電管陽極

26、A和陰極之間的電勢(shì)差不變，則到達(dá)A 極時(shí)最大動(dòng)能不變，仍為 例9 B由題圖可知，甲、乙兩光對(duì)應(yīng)的反向截止電壓均為Uc2，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkmhW逸及eUc20Ekm可知甲、乙兩光頻率相同，且均小于丙光頻率，A、C兩項(xiàng)均錯(cuò)；甲光頻率小，則甲光對(duì)應(yīng)光電子最大初動(dòng)能小于丙光的光電子最大初動(dòng)能，D項(xiàng)錯(cuò)誤；乙光頻率小于丙光頻率，故乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)，B項(xiàng)正確例10 B例11 AC例12 (1)正(2)有光電流產(chǎn)生，放大器將光電管中產(chǎn)生的電流放大后，使鐵芯M磁化，將銜鐵N吸住(3) BD例13 D 解析：由德布羅意波長(zhǎng)=，即=，U=，D選項(xiàng)正確。例14設(shè)地面上垂直陽光的1m2面積上每秒鐘接收

27、的可見光光子數(shù)為n，則有解得設(shè)想一個(gè)以太陽為球心，以日、地距離為半徑的大球面包圍著太陽. 大球面接受的光子數(shù)即等于太陽輻射的全部光子數(shù)，則所求可見光光子數(shù)地球背著陽光的半個(gè)球面沒有接收太陽光，地球向陽的半個(gè)球面面積也不都與太陽光垂直. 接收太陽光輻射且與陽光垂直的有效面積是以地球半徑為半徑的圓平面的面積，則地球接收陽光的總功率.點(diǎn)撥：本題求解關(guān)鍵要明確兩點(diǎn)：一是運(yùn)用能量的轉(zhuǎn)化和守恒原理，正確求得可見光光子數(shù)；二是正確建立模型，即以太陽為球心、日地距離為半徑的球面模型和以地球半徑為半徑的圓平面面積模型.四、能力綜合訓(xùn)練營(yíng)1. A2. C3. AB4. B5. A 6D7. D8. 由德布羅意波長(zhǎng)

28、公式 得電子速度 由動(dòng)能定理 得加速電壓為800V 由不確定關(guān)系 得電子的位置不確定量 9.答案:(1)4.4110-19 J (2)7.310-19 J10. (1)C(2)減小光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功)(3)不能原因見解析解析：(1)由于光的頻率相同，所以對(duì)應(yīng)的反向截止電壓相同，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，在同樣的加速電壓下，光強(qiáng)度越大，逸出的光電子數(shù)目越多，形成的光電流越大，所以C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤(2)光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功)，所以光電子的動(dòng)量減小(3)氫原子放出的光子能量EE3E2，代入數(shù)據(jù)得E1.89 eV金屬鈉的逸出功W

29、0hc，代入數(shù)據(jù)得W02.3 eV因?yàn)镋W0，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)13.2 原子 原子核一. 知識(shí)點(diǎn)自測(cè)填空1.原子的核式結(jié)構(gòu)(1)電子的發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家1湯姆孫通過陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)電子，說明原子是可分的.(2)電子電荷的精確測(cè)定：美國(guó)物理學(xué)家2密立根通過“油滴”實(shí)驗(yàn)測(cè)得電子電荷約為31.610-19C(2)湯姆孫原子模型（棗糕模型）：原子是一個(gè)4球體，正電荷5均勻分布，電子對(duì)稱嵌在原子里；圖13.2-1(3) a粒子散射實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置：如圖13.2-1所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果：6絕大多數(shù)的a粒子穿過金箔后基本上仍沿原來方向前進(jìn)；7少數(shù)a粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度甚至大于90o，被反彈回來；(4)盧

30、瑟福原子模型（核式結(jié)構(gòu)模型）在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做8原子核，它集中了原子的全部9正電荷和幾乎全部10質(zhì)量，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞核旋轉(zhuǎn).從a粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估計(jì)出原子核的大小約為11 10-15m例1 在盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)其原因是( )A.原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上B.正電荷在原子中是均勻分布的C.原子中存在著帶負(fù)電的電子D.原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中圖13.2-2例2 （2011上海）盧瑟福利用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，圖13.2-2正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是（） 2.氫原子光譜(1)光譜：用光柵或棱鏡可以把

31、光按波長(zhǎng)展開，獲得光的12波長(zhǎng)成分和13強(qiáng)度分布的記錄，即光譜(2)光譜的分類：線狀譜：光譜是一條條14亮線連續(xù)譜：光譜看起來不是一條條分立的譜線，而是連在一起的15光帶(3)特征譜線：不同原子的亮線位置16不同，說明不同的原子的發(fā)光頻率是不一樣的，因此這些亮線稱為特征譜線(4)光譜分析：利用17原子特征譜線來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，這種方法稱為光譜分析。(5)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：巴爾末系是氫光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)公式18(n=3,4,5,R是里德伯常量，R=1.10107m-1)例3 有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是( )A.氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜B.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出

32、特定頻率的光C.氫原子光譜說明氫原子能級(jí)是分立的D.氫原子光譜線的頻率與氫原子能級(jí)的能量差無關(guān)3.氫原子的能級(jí)(1)玻爾的原子模型定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列19不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是20穩(wěn)定的，電子雖繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量，這些狀態(tài)稱為定態(tài).躍遷假設(shè)：原子從一個(gè)能量狀態(tài)向另一個(gè)能量狀態(tài)躍遷時(shí)要吸收或放出一定頻率的光子，該光子的能量等于兩個(gè)狀態(tài)的能量差，即21軌道假設(shè)：原子中的電子在庫侖引力的作用下，繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道是22穩(wěn)定的。原子的能量狀態(tài)量子化和對(duì)應(yīng)的可能軌道分布量子化.即22（n=1，2，3）其中r1=0.5310-10m，E1=23-13.

33、6eV.n叫做24量子數(shù)注意：上述規(guī)律也適用于類氫結(jié)構(gòu)的離子(2)能級(jí)：原子的各個(gè)定態(tài)的25能量值叫做它的能級(jí). 氫原子能級(jí)如圖所示13.2-3圖13.2-3(3)基態(tài)和激發(fā)態(tài)：能量26最低的狀態(tài)叫基態(tài)。其他能量狀態(tài)叫激發(fā)態(tài). 例4 （2011四川）氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為1，從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，則（） A吸收光子的能量為h1h2 B輻射光子的能量為h1h2 C吸收光子的能量為h2h1D輻射光子的能量為h2h1 圖13.2-4例5（2009全國(guó)II）氫原子的部分能級(jí)如圖13.2-4所示。已知可見光的光子

34、能量在1.62 eV到3.11 eV之間。由此可推知,氫原子( )A.從高能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)比可見光的短B.從高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見光C.從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高D.從n=3能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見光例6 氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4eV，氦離子能級(jí)的示意圖如圖13.2-5所示。在具有下列能量的光子中，不能被基太氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是（ ） A. 40.8eV B. 43.2eV C. 51.0eV D. 54.4eV圖13.2-54.天然放射現(xiàn)象 衰變(1)

35、天然放射現(xiàn)象：原子序數(shù)大于或等于2683的所有天然存在的元素的27原子核都能28自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象.首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)。天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說明29原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(2)衰變：某種元素原子核自發(fā)地放出射線粒子后，轉(zhuǎn)變成30新的元素原子核的現(xiàn)象叫是原子核的衰變.(3)三種射線a射線：31氦原子核(He)，它的電離本領(lǐng)32很強(qiáng)，貫穿本領(lǐng)33很弱.射線：高速34電子流(e)，它的電離本領(lǐng)35較強(qiáng)，貫穿本領(lǐng)36較強(qiáng).射線：波長(zhǎng)極短的37電磁波，它的電離本領(lǐng)38很弱，貫穿本領(lǐng)39很強(qiáng).(4)衰變規(guī)律a衰變：40XY+He，同時(shí)放出射線實(shí)質(zhì)：原子核中412個(gè)質(zhì)子和422個(gè)中子結(jié)合在一起同時(shí)放出衰變后

36、的新核質(zhì)量數(shù)比原來少4，正電荷數(shù)減少兩個(gè)，在元素周期表內(nèi)的位置向前移兩位.衰變：43XY+e，同時(shí)放出射線實(shí)質(zhì)：1個(gè)44中子轉(zhuǎn)化為1個(gè)45質(zhì)子和1個(gè)46電子，放出電子衰變后的新核質(zhì)量數(shù)不變，正電荷數(shù)比原來加1，它在元素周期表內(nèi)的位置向后移一位.衰變：47衰變后的新核質(zhì)量數(shù)不變，正電荷數(shù)比原來減1，它在元素周期表內(nèi)的位置向前移一位.注意：a.衰變方程中兩邊的48質(zhì)量數(shù)和49電荷數(shù)都守恒.b.衰變方程反應(yīng)物一個(gè)，生成物兩個(gè)(5)半衰期放射性元素的原子核有50半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間，半衰期由放射性元素的原子核內(nèi)部本身的因素決定，與元素所處的51物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))、52化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)或化合物)

37、無關(guān).半衰期公式53或54N原、m原表示衰變前的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，N余、m余表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，表示半衰期(5)探測(cè)射線的方法：利用下列現(xiàn)象可以探知射線和各種運(yùn)動(dòng)粒子粒子使氣體或液體55電離，以這些離子為核心，過飽和的蒸氣會(huì)產(chǎn)生56霧滴，過熱液體會(huì)產(chǎn)生57氣泡。如威爾遜云室、氣泡室和蓋革米勒計(jì)數(shù)器使照相乳膠58感光使熒光物質(zhì)產(chǎn)生59熒光例7（2011浙江）關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是（） A射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生B射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生D通過化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性例8一個(gè)氡核Rn衰變成

38、釙核Po并放出一個(gè)粒子，其半衰期為3.8天。1 g氡經(jīng)過7.6天衰變掉氡的質(zhì)量，以及Rn衰變成Po的過程放出的粒子是( )A.0.25 g，粒子 B.0.75 g，粒子C.0.25 g，粒子 D.0.75 g，粒子5.原子核的人工轉(zhuǎn)變(1)核反應(yīng)：原子核在其它60粒子轟擊下產(chǎn)生61新原子核的過程.(2)典型核反應(yīng)：質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)(第一次實(shí)現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變)(1919年，盧瑟福) 62N+He O+H中子的發(fā)現(xiàn)(1932年，查德威克) 63Be+HeC+n人工放射性及正電子的發(fā)現(xiàn)(1934年，約里奧居里夫婦) 64Al+HeP+n PSi+e(正電子).注意：a.核反應(yīng)遵守質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒.b.

39、核反應(yīng)方程反應(yīng)物兩個(gè)，生成物兩個(gè)(3)放射性同位素：具有相同的65質(zhì)子數(shù)和不同66中子數(shù)的原子互稱同位素.具有67放射性的同位素叫放射性同位素.放射性同位素的應(yīng)用：利用放射性同位素放出的射線A.利用放出的射線檢查金屬部件是否存在砂眼裂痕等，即利用射線探傷.B.利用射線的貫穿本領(lǐng)與物質(zhì)厚度和密度的關(guān)系，來檢查各種產(chǎn)品的厚度和密封容器中的液體的高度等，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制.C.利用射線使空氣電離而把空氣變成導(dǎo)電氣體，以消除化纖、 紡織品上的靜電.D.利用射線照射植物，引起植物變異而培育良種，也可以利用它殺菌，治病(如放療)等.做示蹤原子：由于放射性同位素跟同種元素的非放射性同位素具有相同的化學(xué)性質(zhì)，如

40、果在某種元素?fù)竭M(jìn)一些放射性同位素，那么元素?zé)o論走到哪里，它的放射性同位素也經(jīng)過同樣的過程.而放射性元素不斷放出射線，再利用儀器探測(cè)這些射線，即可知道元素的行蹤.放射性污染和防護(hù)：過量的放射性會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)人類和自然界產(chǎn)生破壞作用，如原子彈爆炸，核電站泄露等.為了防止一些人工合成的放射性物質(zhì)以及一些天然物質(zhì)所放出的過量放射性對(duì)人類和自然界的破壞，人們需要采取有效的防范措施.如：核電站的核反應(yīng)堆外層用厚厚的水泥來防止放射線的外泄；用過的核廢料要放在很厚的重金屬箱內(nèi)，并埋在深海里等.例9（2010全國(guó)II）原子核與氘核反應(yīng)生成一個(gè)粒子和一個(gè)質(zhì)子由此可知()AA2，Z1 BA2，Z2CA3，Z3

41、 DA3，Z2例10（2011上海）天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖13.2-6所示，由此可推知（） 圖13.2-6A來自于原子核外的電子B的電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波C的電離作用較強(qiáng)，是一種電磁波D的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子6. 核力和核能(1)原子核的組成：由68質(zhì)子和中子(核子)組成.核電荷數(shù)質(zhì)子數(shù)、質(zhì)量數(shù)質(zhì)子數(shù)+中子數(shù).(2)核力：69核子之間的相互作用力核力是70 短程力，作用范圍在1.510-15m之內(nèi)核力是71強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn).核力的飽和性：每個(gè)核子只跟它的72相鄰核子間才有核力的作用(3)核能：由于核子之間存在核力，所以原子核分裂成核子需要73

42、吸收能量，而核子結(jié)合成原子核需要74放出能量，這叫原子的結(jié)合能，稱為核能.比結(jié)合能(平均結(jié)合能)：結(jié)合能與75核子數(shù)之比 (4)愛因斯坦質(zhì)能方程核能的計(jì)算組成原子核的76核子的質(zhì)量與77原子核的質(zhì)量之差（或者參加核反應(yīng)的原子核總質(zhì)量與生成新原子核的總質(zhì)量之差）叫質(zhì)量虧損.mm1m2注意：原子核的質(zhì)量虧損并不破壞質(zhì)量守恒定律，光子具有動(dòng)質(zhì)量，與損失的質(zhì)量相當(dāng)（對(duì)應(yīng)）.質(zhì)能方程：78E= m c2 方程表明：物體的質(zhì)量跟它的能量有一定的聯(lián)系即物體具有的能量與它的質(zhì)量存在著簡(jiǎn)單的正比關(guān)系.核子結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)了質(zhì)量虧損(m)，正表明它們?cè)诨ハ嘟Y(jié)合過程中放出了能量(E). E與m之間的關(guān)系也符合質(zhì)能

43、方程：79Emc2當(dāng)m1u時(shí)E931.5MeV 記作801u931.5MeV.表示1u的質(zhì)量(1.661027kg)與931.5MeV的能量相聯(lián)系.注意：有些核反應(yīng)是放能反應(yīng)，也有一些核反應(yīng)是吸能反應(yīng).例11（2009浙江） 氦原子核由兩個(gè)質(zhì)子與兩個(gè)中子組成，這兩個(gè)質(zhì)子之間存在著萬有引力、庫侖力和核力，則3種力從大到小的排列順序是（ ）A.核力、萬有引力、庫侖力 B.萬有引力、庫侖力、核力C.庫侖力、核力、萬有引力 D.核力、庫侖力、萬有引力例12中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)，質(zhì)量虧損為，相應(yīng)的能量是氘核的結(jié)合能。下列說法正確的是（ ）A.用能量小于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核不能分解為

44、一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子B.用能量等于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和為零C.用能量大于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和為零D.用能量大于2.2 MeV的光子照射靜止氘核時(shí)，氘核可能分解為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子，它們的動(dòng)能之和不為零7獲得核能的途徑：(1)重核的裂變：中子轟擊81重原子核分裂成82中等質(zhì)量的核，這種核反應(yīng)叫裂變.常見的重核裂變?nèi)纾篗eV.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：發(fā)生裂變放出中子，如果這些中子使裂變反應(yīng)不斷地進(jìn)行下去，這種反應(yīng)叫鏈?zhǔn)椒磻?yīng).鏈?zhǔn)椒磻?yīng)為核能的工業(yè)利用提供了可能性，原子反應(yīng)堆就是在這基礎(chǔ)上制

45、成的.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生的條件：為使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)能夠發(fā)生就必須使產(chǎn)生的中子不能很快，否則易跑到反應(yīng)體外而使反應(yīng)中斷，而且必須使鈾塊的體積必須83大于臨界體積.(能發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積.) (2)輕核的聚變(熱核反應(yīng))：兩個(gè)84輕核結(jié)合成85質(zhì)量較大的核叫做聚變.典型的聚變方程：輕核聚變的條件：距離在10-15米，即在核力的作用范圍內(nèi)，必須達(dá)到86高溫(利用原子彈引起),從而實(shí)現(xiàn)輕核的聚變. 例13（2009天津）下列說法正確的是（ ）A是衰變方程 B是核聚變反應(yīng)方程C是核裂變反應(yīng)方程 D是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程 例14一個(gè)原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為，則下列敘

46、述正確的是 A.X原子核中含有 86個(gè)中子 B.X原子核中含有 141個(gè)核子 C.因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，根據(jù)E=mc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加 D.因?yàn)榱炎儠r(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少 二、方法和技巧導(dǎo)引1.能級(jí)躍遷與光譜線(1) 氫原子躍遷時(shí)電子的動(dòng)能、勢(shì)能及能級(jí)（總能量）與半徑的關(guān)系.原子能量：，隨n（r）增大而87增大電子動(dòng)能：電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)靜電力提供向心力，即，隨r增大而88減小電勢(shì)能：通過庫侖力做功判斷電勢(shì)能的變化：半徑減小時(shí)，庫侖力做正功，電勢(shì)能89減?。环粗?，半徑增大時(shí)，電勢(shì)能90增大(2)原子能級(jí)躍遷的條件：原子躍遷條件只適用于91光子和原子作用而使

47、原子在各定態(tài)之間躍遷的情況。不適用：對(duì)于光子和原子作用使氫原子電離時(shí)，只要入射光的能量92E13.6eV,氫原子就能吸收光子的能量而電離，入射光子能量越大，電離后電子具有的動(dòng)能越大。實(shí)物粒子與原子作用使氫原子激發(fā)時(shí)，實(shí)物粒子的能量93大于或等于能極差即可(3)光譜線條數(shù)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)為：94一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為95n-1例15 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(cè)到了一定數(shù)目的光譜線.調(diào)高電子的能量再次進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了 5 條.用n 表示兩次觀測(cè)中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù) n 之差，E 表示 調(diào)高后電子的能量。根據(jù)氫原子

48、的能級(jí)圖14.2-4可以判斷，n 和 E 的可能值為( ) An=1，13.22eVE13.32eV Bn=2，13.22eVE13.32eV Cn=1，12.75eVE13.06eV Dn=2，12.75eVE13.06 eV例16 欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是（ ）A.用10.2 eV的光子照射B.用11 eV的光子照射C.用14 eV的光子照射D.用11 eV的電子碰撞2.衰變次數(shù)的判斷對(duì)于a衰變和衰變次數(shù)的判斷順序，應(yīng)先由反應(yīng)質(zhì)量數(shù)變化判斷a衰變的次數(shù)，再由電荷數(shù)變化判斷衰變的次數(shù)。例17（2012全國(guó)）經(jīng)過m次a衰變和n次衰變，變成，則（ ）Am=7,n=3 Bm=7,

49、n=4 Cm=14,n=9 Dm=14,n=183.核反應(yīng)中的能量的計(jì)算.(1)在研究原子核的轉(zhuǎn)變時(shí)，核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，能量的變化要應(yīng)用質(zhì)能方程.所以這方面問題一般要根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)守恒，正確寫出聚(裂)變反應(yīng)方程，依據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求熱核反應(yīng)(或裂變)釋放的能量.(2)正確寫出核反應(yīng)方程，由質(zhì)量虧損和質(zhì)能方程，求核反應(yīng)中放出的能量.應(yīng)注意所有的核反應(yīng)都遵守質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒；質(zhì)量虧損應(yīng)該是反應(yīng)前、后原子核質(zhì)量之差，質(zhì)量單位用“u”表示，能量單位一般用“eV”表示，其中1 u1.10-27 kg1 eV1.602210-19 J.(3)根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，求解核反應(yīng)中生成粒子的動(dòng)能.在核反應(yīng)中，總伴隨能量的轉(zhuǎn)化，而動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律不僅適用于宏觀世界，也同樣適用于微觀世界粒子的運(yùn)動(dòng).例18三個(gè)原子核X、Y、Z，X核放出一個(gè)正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個(gè)氦核（）,則下面說法正確的是（ ）A.X核比Z核多一個(gè)質(zhì)子B.X核比Z核少一個(gè)中子C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍例19