专题量子论初步1份

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1、专题―――量子论初步知识框架基础知识一、光电效应【例1】某种单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使金属产生光电效应的是A．延长光照时间散B．增大光的强度C．换用波长较短的光照射D．换用频度较低的光照射【解析】由发生光电效应的四个条件可知能不能产生光电效应与入射光的频率和金属板的材料有关，当金属一定时，要发生光电效应，就只有增大入射光的频率，也就是入射光的波长变短，所以C选项正确．二、光子说【例2】．用某种频率的紫外线分别照射铯、锌、铂三种金属，从铯中发射出的光电子的最大初动能是2．9eV，从锌中发射出的光电子的最大初动能是1．4eV，铂没有光电子射

2、出，则对这三种金属逸出功大小的判断，下列结论正确的是（）A．铯的逸出功最大，铂的逸出功最小B．锌的逸出功最大，铂的逸出功最小C．铂的逸出功最大，铯的逸出功最小D．铂的逸出功最大，锌的逸出功最小解析：根据爱因斯坦光电效应方程：½mvm2＝hγ一W．当照射光的频率一定时，光子的能量hγ就是一个定值，在光电效应中的所产生的光电子的最大初动能等于光子的能量减去金属的逸出功．最大初动能越大，说明这种金属的电子逸出功越小，若没有光电子射出，说明光子的能量小于电子的逸出功．因此说铂的逸出功最大，而铯的逸出功最小．答案：c三、光的波粒二象性四、物质波（德布罗意波）【例3】为了观察

3、到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是A.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射B.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射C.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射D.电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射氢原子的能级图nE/eV∞01-13.62-3.43-1.514-0.85E1E2E3解：为了观察纳米级的微小结构，用光学显微镜是不可能的。因为可见光的波长数量级是10-7m，远大于纳米，会发

4、生明显的衍射现象，因此不能精确聚焦。如果用很高的电压使电子加速，使它具有很大的动量，其物质波的波长就会很短，衍射的影响就小多了。因此本题应选A。五、能级1.玻尔理论核外电子绕核旋转可看作是以原子核为中心的匀速圆周运动，其向心力由核的库仑引力提供，动能：Ekn=Ek1由于(对氢原子)Ek1==13.6eV电势能：EPn=EP1　　　EP1=E1－Ek1=－13.6－13.6=－27.2eV总能量：En=Ekn+EPn　　　E1=-－13.6eV（½Ep=Ek,，Ep=2Ek）电子从无穷远移近原子核，电场力做正功，电势能减少为负值；当原子吸收光子，从较低能级(E1)跃

5、迁到较高能级(E2)时，即n增大时,原子的总能量(E)增加，电子的电势能(EP)增加，而动能(Ek)减少，且Ek1+EP1+hv=Ek2+EP2当原子放出光子从较高能级(E2)跃迁到较低能级(E1)时，原子的总能减少，电子的电势能减少，而动能增加，且Ek1+EP1-hv=Ek2+EP2右上图中三个光子的能量关系为E1=E2+E3；频率关系为ν1=ν2+ν3；而波长关系为。2.光子的发射和接收原子吸收了光子后从低能级跃迁到高能级，或者被电离。处于基态或较低激发态的原子只能吸收两种光子：一种是能量满足hγ=Em-En的光子，一种是能量大于该能级电离能的光子。321ν3

6、ν2ν1【例4】用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：①hν1；②hν3；③h(ν1+ν2)；④h(ν1+ν2+ν3)以上表示式中A.只有①③正确B.只有②正确C.只有②③正确D.只有④正确解：该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，说明这时氢原子处于第三能级。根据玻尔理论应该有hν3=E3-E1，hν1=E3-E2，hν2=E2-E1，可见hν3=hν1+hν2=h(ν1+ν2)，所以照射光子能量

7、可以表示为②或③，答案选C。专项训练题1、如图所示，只含有两种单色光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱体后，被分成OA和OB两束，沿图示方向射出。则下列判断正确的是（A）A．若用光束OA照射某金属，能使该金属产生光电效应现象，并测得光电子的最大初动能为Ek。，如果改用光束OB照射同一金属，能产生光电效应现象，且光电子的最大初动能大于EkB．若用OA和OB两束光分别进行光的干涉实验，则OA光束的干涉条文间距小C．如果用OA光照射氢原子能使氢原子电离，则OB光照射氢原子不能使氢原子电离D．OA和OB两束光在玻璃中传播时，OA光的传播速度小于OB光传播速度

8、2、图甲所