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1、第2讲 光电效应 氢原子光谱,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 (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 (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 (4)金属受到光照，光电子的发射一般不超过 .,不能发生光电效应,增大,正比,109 s,hW0,2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： ，其中h6.631034 Js.,h,【针对训练】 1
2、(2012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，EkhW0最大初动能取决于入射光的频率，A正确 【答案】 A,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 ，极少数粒子甚至被撞了回来如图1322所示,大角度偏转,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,正电荷,质量,【针对训练】 2(2011天津高考)下列能揭示原子具有核式结构的实验是( ) A光
3、电效应实验 B伦琴射线的发现 C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,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(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 ，这样的光谱叫做线状谱 有的光谱是连在一起的 ，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 (n3,4,5，)，R是里德伯常量， R1.10107 m1
4、，n为量子数,波长,亮线,光带,2玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列 的能量状态中，在这些能量状态中原子是 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h .(h是普朗克常量，h6.631034 Js) (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 ，因此电子的可能轨道也是 ,不连续,稳定,EmEn,不连续的,不连续的,【针对训练】 3.(2012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
5、中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( ),【答案】 C,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.光电效应方程 电子吸收光子能量后从金属表面逸出
6、，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) (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,(2012江苏高考)A、B两种光子的能量之比为21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功,【答案】 21 EA2EB,(2012四川高考)如图1327 所示为氢原子能级示意图的一部分， 则氢原子( ) A从n4能级跃
7、迁到n3能级比 从n3能级跃迁到n2能级辐射 出电磁波的波长长 B从n5能级跃迁到n1能级比 从n5能级跃迁到n4能级辐射出电磁波的速度大 C处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 D从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量,【解析】 因为E4E30.66 eVE3E21.89 eV，根据c和hEnEm得从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级辐射出电磁波的波长长，选项A正确；电磁波在真空中的传播速度都相等，与光子的频率无关，选项B错误；氢原子的核外电子处于不同能级时在各处出现的概率是不同的，能级越低，在靠近原子核较近的地方出现的概率越大，选项C错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，是氢原子核外的电子从高能级跃迁到了低能级向外放出能量，选项D错误 【答案】 A,
