高中物理光电效应知识点(6页).doc

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1、-高中物理光电效应知识点-第 6 页一、光电效应和氢原子光谱知识点一：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109_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，光子具有的能量与光的频率成正比，即：h，其中h1034 Js.3光电

2、效应方程(1)表达式：hEkW0或EkhW0.(2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是h，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Ekmv2.知识点二： 粒子散射实验与核式结构模型1.卢瑟福的粒子散射实验装置(如图1321所示)2实验现象绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数粒子发生了大角度偏转，极少数粒子甚至被撞了回来如图1322所示粒子散射实验的分析图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知识点三：氢原子光谱和玻尔理论1.光谱(1)光谱：用光栅

3、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，其波长公式R()(n3,4,5，)，R是里德伯常量，R107 m1，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hEmEn.(h是普朗克常量，h1034 J

4、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点拨：易错提醒(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线数为NC，一个氢原子跃迁发出可能的光谱线数最多为(n1)(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考点一：对光电效应的理解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

5、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1324光电效应方程电子吸收光子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，EkhW0.如图1324所示5用光电管研究光电效应(1)常见电路(如图1325所示)图1325(2)两条线索通过频率分析：光子频率高光子能量大产生光电子的最大初动能大通过光的强度分析：入射光强度大光子数目多产生的光电子多光电流大(3)常见概念辨析规律总结：(1

6、)光电子也是电子，光子的本质是光，注意两者的区别(2)在发生光电效应的过程中，并非所有光电子都具有最大初动能，只有从金属表面直接发出的光电子初动能才最大考点二：氢原子能级和能级跃迁1.氢原子的能级图能级图如图1326所示图13262能级图中相关量意义的说明相关量意义能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态定态横线左端的数字“1,2,3”表示量子数横线右端的数字“”表示氢原子的能量相邻横线间的距离表示相邻的能量差，量子数越大相邻的能量差越小，距离越小带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级跃迁，原子跃迁的条件为hEmEn3.关于光谱线条数的两点说明(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为NC.(

7、2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n1)二、核反应和核能知识点一：天然放射现象和衰变1.天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构(2)放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性具有放射性的元素叫放射性元素(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是射线、射线、射线(4)放射性同位素的应用与防护放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等防护：防止放射性对人体组织的伤害2原子核的衰变(1)原子核放出粒子或粒子

8、，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变(2)分类衰变：XYHe衰变：XYe(3)半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关点拨：易错提醒知识点二：核反应和核能1.核反应在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒2核力核子间的作用力核力是短程1015 m之内，只在相邻的核子间发生作用3核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫做原子核的结合能，亦称核能4质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程Emc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小m，这就是质量亏损

9、由质量亏损可求出释放的核能Emc2.【考点解析：重点突破】考点一：衰变和半衰期1.原子核衰变规律衰变类型衰变衰变衰变方程XYHeAZXYe衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体抛射出中子转化为质子和电子2H2nHenHe衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒2.对半衰期的理解(1)根据半衰期的概念，可总结出公式N余N原()t/，m余m原()t/式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量，t表示衰变时间，表示半衰期(2)影响因素：放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的，跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态

10、(如单质、化合物)无关考点二：核反应方程的书写类型可控性核反应方程典例衰变衰变自发92U90ThHe衰变自发90Th91Pa01e人工转变人工控制7NHe8OH(卢瑟福发现质子)HeBe6Cn(查德威克发现中子)AlHePnPSi01e约里奥居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子重核裂变比较容易进行人工控制92Un56BaKr3n92Un54XeSr10n轻核聚变目前无法控制HHHen规律总结(1)核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单向箭头表示反应方向，不能用等号连接(2)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程(3)核反应遵循质量

11、数守恒而不是质量守恒；遵循电荷数守恒考点三：核能的产生和计算1.获得核能的途径(1)重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反应过程重核裂变的同时放出几个中子，并释放出大量核能为了使铀235裂变时发生链式反应，铀块的体积应大于它的临界体积(2)轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，同时释放出大量的核能，要想使氘核和氚核合成氦核，必须达到几百万度以上的高温，因此聚变反应又叫热核反应2核能的计算方法(1)应用Emc2：先计算质量亏损m，注意m1027 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量，u是原子质量单位(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律，因此我们可以结合动量守恒和能量守恒定律来计算核能规律总结根据Emc2计算核能时，若m以千克为单位，“c”代入3108_m/s，E的单位为“J”；若m以“u”为单位，则由1uc2_MeV得Em_MeV.