原子物理教师版

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1、波粒二象性原子结构与原子核预习案一、光电效应及其规律1．光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象．2．光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于这个极限频率则不能发生光电效应．(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大．(3)入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10－9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流强度与入射光的强度成正比．注意：(1)对光电效应现象的三点说明①光电效应的实质是光现象转化为电现象．②光电效应中的照射光包括可见光和不可见光．③照射光

2、的频率决定着是否发生光电效应及光电子的最大初动能．(2)对光电子的理解光电子是金属表面受光照射逸出的电子，光电子也是电子，与光子不同，光子的本质是光．二、光电效应方程1．光子说爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：E＝hν，其中h＝6.63×10－34J·s.2．爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0(Ek是光电子的最大初动能；W0是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功)．三、光的波粒二象性实验基础表现说明光的波动性干涉和衍射①光是一种概率波，即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律来描述；

3、②足够数量的光子在传播时，表现出波的性质.①光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的；②光的波动性不同于宏观概念的波.光的粒子性光电效应和康普顿效应　　①当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质；②少量或个别光子清楚地显示出光的粒子性.①粒子的含义是“不连续”“一份一份”的；②光子不同于宏观概念的粒子．1．波动性和粒子性的对立与统一　说明：（1）.大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性；（2）.波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强（3）.光子说并未否定波动性，E＝hν＝中，ν和λ就是波的概念；（4）.波和粒子

4、在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的.2．物质波13(1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率的地方，暗条纹是光子到达概率的地方，因此光波又叫概率波．(2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．判断正误（2，7对）1．光电效应中的“光”指的是可见光(　　)2．光电子就是电子(　　)3．入射光的强度相同，则入射光的频率一定相同(　　)4．从金属表面逸出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小(　　)5．入射光的频率越大，逸出功越大(　　)6．光电效应说明光具有

5、粒子性，说明光的波动说是错误的(　　)7．当一束光照到金属上，发生光电效应的条件是光子的能量大于金属的逸出功(　　)8．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比(　　)四．原子结构　氢原子光谱一、原子结构1．电子的发现：英国物理学家发现了电子．2．α粒子散射实验1909～1911年，英国物理学家和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来．3．原子的核式结构模型在原子中心有一个很小的核，原子全部的和几乎全部都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．注意：

6、(1)认识原子结构的线索气体放电的研究―→阴极射线―→发现电子―→汤姆孙的“枣糕模型”卢瑟福核式结构模型玻尔模型．(2)三种原子模型的对比实验基础结构差异成功和局限“枣糕模型”电子的发现带正电物质均匀分布在原子内，电子镶嵌其中解释了一些实验现象，无法说明α粒子散射实验核式结构模型α粒子散射实验全部正电荷和几乎全部质量集中在核里，电子绕核旋转成功解释了α粒子散射实验，无法解释原子的稳定性与原子光谱的分立特征玻尔的原子模型氢原子光谱的研究在核式结构模型基础上，引入量子化观点成功解释了氢原子光谱，无法解释较复杂的原子光谱二、氢原子光谱与玻尔理论131．玻尔原子模型(1)轨道假设：原子中的电子在库仑引

7、力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的可能轨道是的．(2)定态假设：电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是的．这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原子是的，不向外辐射能量．(3)跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁时要或一定频率的光子，光子的能量等于两个状态的，即hν＝.2．量子数：现代物理学认为原子的可能状态是的，各状态