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《2019-2020年高三物理一轮复习 第十三章 第2讲 光电效应 氢原子光谱1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019-2020年高三物理一轮复习第十三章第2讲光电效应氢原子光谱1光电效应现象1.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,其随入射光频率的增大而增大.(3)大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比.(4)金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9_s.2.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,
2、光子具有的能量与光的频率成正比,即:ε=hν,其中h=6.63×10-34J·s.3.光电效应方程(1)表达式:hν=Ek+W0或Ek=hν-W0.(2)物理意义:金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek=mv2.【针对训练】1.(xx·上海高考)在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的( )A.频率 B.强度C.照射时间D.光子数目【解析】 根据光电效应方程,Ek=hν-W最大初动能取
3、决于入射光的频率,A正确.【答案】 Aα粒子散射实验与核式结构模型1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13-2-1所示)图13-2-12.实验现象绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被撞了回来.如图13-2-2所示.α粒子散射实验的分析图图13-2-23.原子的核式结构模型在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.【针对训练】2.(xx·天津高考)下列能揭示原子具有核式结构的实验是( )A.光电效应实验 B.伦
4、琴射线的发现C.α粒子散射实验D.氢原子光谱的发现【解析】 光电效应实验说明光具有粒子性,故A错误.伦琴射线为电磁波,故B错误.卢瑟福由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型,故C正确.氢原子光谱的发现说明原子光谱是不连续的,故D错误.【答案】 C氢原子光谱和玻尔理论1.光谱(1)光谱:用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱.(2)光谱分类有些光谱是一条条的亮线,这样的光谱叫做线状谱.有的光谱是连在一起的光带,这样的光谱叫做连续谱.(3)氢原子光谱的实验规律.巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,
5、其波长公式=R(-)(n=3,4,5,…),R是里德伯常量,R=1.10×107m-1,n为量子数.2.玻尔理论(1)定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量.(2)跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hν=Em-En.(h是普朗克常量,h=6.63×10-34J·s)(3)轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的.(1)一群
6、氢原子跃迁发出可能的光谱线数为N=C=,一个氢原子跃迁发出可能的光谱线数最多为(n-1).(2)由能级图可知,由于电子的轨道半径不同,氢原子的能级不连续,这种现象叫能量量子化.【针对训练】3.图13-2-3(xx·江苏高考)如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是( )【解析】 由能级图及En-Em=hν知,E3-E1>E2-E1>E3-E2即νa>νc>νb,又λ=,知λa<λc<λb,所以图C正确.【答案】 C(对应学生用书第225页)对
7、光电效应的理解1.光电效应的实质光子照射到金属表面,某个电子吸收光子的能量使其动能变大,当电子的动能增大到足以克服原子核的引力时,便飞出金属表面成为光电子.2.极限频率的实质光子的能量和频率有关,而金属中电子克服原子核引力需要的能量是一定的,光子的能量必须大于金属的逸出功才能发生光电效应.这个能量的最小值等于这种金属对应的逸出功,所以每种金属都有一定的极限频率.3.对光电效应瞬时性的理解光照射到金属上时,电子吸收光子的能量不需要积累,吸收的能量立即转化为电子的能量,因此电子对光子的吸收十分迅速.4.图13-2-4光电效应方程电子吸收光子
8、能量后从金属表面逸出,其中只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,根据能量守恒定律,Ek=hν-W0.如图13-2-4所示.5.用光电管研究光电效应(1)常见电路(如图13-2-5所示)图13-2-
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