《2014届高考物理一轮复习考点剖析课件：专题十二第1讲光电效应原子结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2014届高考物理一轮复习考点剖析课件：专题十二第1讲光电效应原子结构（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十二 近代物理初步,续表,第 1 讲 光电效应 原子结构,考点 1,光电效应,1光电效应：在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应发射出来的电子叫_图 1211 装置中，用弧光灯照射锌板，有电子从锌板表面飞出，使,原来不带电的验电器带正电,光电子,图 1211,般不超过109秒,2光电效应的规律,(1)任何一种金属都有一个极限频率0,入射光的频率必须,大于这个极限频率：0，才能产生光电效应,(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射,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,(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射,光的强度成正比
2、,3光电效应的理解,(1)光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时，才能产生光电效应，而光子的能量与光的频率有关,(2)在光电效应中，光电子的最大初动能随入射光频率的增,大而增大，与入射光的强度无关,4爱因斯坦的光子说：光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量 E 跟光的频率成正比：Eh(h 是普朗克常量),(2)光电效应方程：_，h极限 W0(Ek 是光电子的最大初动能；W0 是_功，即从金属表面直接飞出的光电子克服原子核引力所做的功),5爱因斯坦光电效应方程(1)最大初动能
3、和逸出功金属表面的电子吸收光子后，克服金属原子核的引力做功直接从金属表面逸出的电子所具有的最大动能称为最大初动能，克服金属原子核的引力逃逸出成为光电子所做的功的最小,值叫逸出功,EkhW0,逸出,【跟踪训练】1某种单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措,施可能使金属产生光电效应的是(,),C,A延长光照时间B增大光的强度C换用波长较短的光照射D换用频率较低的光照射解析：产生光电效应与入射光的频率和金属板的材料有关，对于同种金属，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，选项 C 正确,2(双选)三种不同的入射光 A、B、C 分别射在三种不同的金属 a、b、c 表面，
4、均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射,光的波长ABC，则(,),CD,A用入射光 A 照射金属 b 和 c，金属 b 和 c 均可发生光电效应现象B用入射光 A 和 B 照射金属 c，金属 c 可发生光电效应现象C用入射光 C 照射金属 a 与 b，金属 a、b 均可发生光电效应现象D用入射光 B 和 C 照射金属 a，均可使金属 a 发生光电效应现象,3用波长为 2.0107 m 的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是 4.71019 J由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量 h6.631034 Js，光速 c3.0108 m/s，,结果保留两位有效数字)(,),B,A5.510
5、14 HzC9.81014 Hz,B7.91014 HzD1.21015 Hz,4(2011 年广州一模)用能量为 5.0 eV 的光子照射某金属的表面，金属发射光电子的最大初动能为 1.5 eV，则该金属的逸,出功为(,),A1.5 eVC5.0 eV,B3.5 eVD6.5 eV,解析：由光电效应方程知，W0hEk5.0 eV1.5 eV3.5 eV，选项 B 正确,B,考点 2,卢瑟福核式结构模型,1汤姆生的“枣糕”模型(1)1897 年_发现电子，提出原子的“枣糕”模型，,揭开了人类研究原子结构的序幕,汤姆生,(2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷_分布在整个球内，电子像枣糕里的枣
6、子那样镶嵌在原子里,均匀,2卢瑟福的核式结构模型,(1)粒子散射实验装置：如图 1212 所示,图 1212,(2)粒子散射实验规律及卢瑟福对实验现象的分析.,绝大多数,(3)原子核式结构模型,原子核,在原子的中心有一个很小的核，叫_；原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里；带负电的电子在核外空间里绕着核旋转(4)原子核大小：从粒子散射实验的数据估算出原子核的半径约为 10151014 m；原子的半径约为 1010 m.3质子和中子统称_，原子核的电荷数等于其质子数，原 子核 的 _ 数等于其质子数与中 子数的和 具有相同_数的原子属于同一种元素；具有相同的质子数和不同的,中子数的原
7、子互称_,质量,质子,同位素,核子,【跟踪训练】,5关于粒子散射实验，下列说法中正确的是( ),A.绝大多数粒子经过重金属箔后，发生了角度很大的偏转B.粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C.粒子在离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大D.对粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小,解析：由于原子核很小，粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转，故选项 A 错误；用极端法，设粒子向重金属核射去，如图 57 所示，可知粒子接近核时，克服电场力做功，其动能减小，电势能增加；当粒子远离原子核时，电场力做功，其动能增加，电势能减
8、小，,故选项 B、C 错误,图 57,答案：D,6(2010 年上海卷)卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这,),一模型建立的基础是(A粒子散射实验,B对阴极射线的研究,C天然放射性现象的发现 D质子的发现7(2011 年广东三校联考)在物理学发展的过程中，许多物 理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列说法正确的是,(,),A伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因B法拉第最早发现电流周围存在磁场C普朗克为了解释光电效应现象，在量子理论的基础上 提出了光子说D汤姆生提出了原子的核式结构学说，后来卢瑟福用粒 子散射实验给予了证实,A,A,8下列说法中不是卢瑟福原子核式结构理论的主要内容的,有(,
9、),B,A原子的中心有个核，叫做原子核B原子的正负电荷都均匀分布在整个原子中C原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D带负电的电子在核外绕核旋转解析：核式模型指出，原子的几乎全部质量和全部正电荷都集中在原予核里，电子在核外绕核高速旋转故选 B.,考点 3,玻尔原子模型,1玻尔原子模型为解决原子核结构的稳定性和原子发光的不连续性，玻尔提出了三条假设：(1)“定态假设”：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中，电子虽做变速运动，但并不向外辐射电磁波，这样的相对稳定的状态称为定态(2)“跃迁假设”：电子绕核运动处于定态时不辐射电磁波，但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射(或
10、吸收)光子，其频率由两个定态的能量差值决定 hE2E1.,(3)“轨道量子化假设”： 原子的不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动相对应轨道半径也是不连续的,2氢原子能级,(1)氢原子的能级：原子各个定态的能量值叫做原子的能,级,3光子的吸收与发射原子从一种定态(能量为 E初)跃迁到另一种定态(能量为E终)，,它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态,的能级差决定：即 hE初E终若 E初E终，则辐射光子；若E初E终，则吸收光子,5一群氢原子处于量子数为 n 的激发态时，可能辐射的光,图 1213,4氢原子能级图：如图 1213 所示,【跟踪训练】9氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到
11、距核较远的,轨道过程中(,),D,A. 原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B. 原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C. 原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D. 原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大,10(2011 年深圳一模)已知金属钾的逸出功为 2.22 eV.氢原子的能级如图 1214 所示，一群处在 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时，能够从金属钾的表面打出光电子的光波共有,(,),B,A一种B两种C三种,D四种,解析：氢原子从激发态 n3 向低能级跃迁可能发出 3 种光子，其中 31 和 21 所发出的光子能量高于 2.22 eV，选
12、项B正确,图 1214,解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n3 能级向低能级跃迁,根据能量守恒有h3h2h1，解得321，选项 B 正确,B,热点 1,光电效应及其方程,【例 1】(双选，2011 年广东卷)光电效应实验中，下列表述,正确的是(,),A光照时间越长光电流越大B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析：光电流的大小只与到达阳极的光电子个数有关，A错由 hW0Ek 和 UqEk 知，选项 C、D 正确,CD,【触类旁通】1一束绿光照射某金属发生了光电效应，对此，以下说法,中正确的是(,),C,A若增加绿光的照
13、射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变B若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加C若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加D若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加,热点 2,氢原子的能级跃迁,电离，需要的能量至少为E=0E2=h，根据波长、频率与波速的关系 c，由两式即可得到正确答案,答案：C,【触类旁通】2(2011 年广州模拟)氢原子的部分能级如图 1215 所示，氢原子吸收以下能量可以从基态跃迁到 n 2 能级的是,(,)A10.2 eVB3.4 eVC1.89 eV,D1.51 eV,解析：氢原子基态能量为13.6 eV，n2 能级的能量为- 3.4 eV
14、，两者的差值 10.2 eV 即为需要吸收的能量,图 1215,A,易错点,氢原子的能级,(1)有一群氢原子处于量子数 n3 的激发态画一能级跃迁图，在图 1216 上用箭,头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线,图 1216,(2)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长(静电力常量 k9.0109 Nm2/C2，电子电量 e1.61019 C，普朗克常量 h6.631034 Js，真空中光速 c3.0108 m/s),(2)由于能级差最小的两能级间跃迁产生的,光谱线波长最短，所以(E3E2)时所产生的光谱线为所求，其中,图 1217,错解分析：(1)能级图如图 1217，可能发出两条光谱线,正确解析：(1)当氢原子从量子数 n3的能级跃迁到较低能级时，可能得到 3 条光,谱线如图 1218 所示,图 1218,指点迷津：错解中的图对能级图的基本理解不清楚，不少考生把能级图上表示能级间能量差的长度线看成与谱线波长成正比了.,【纠错强化】,A,
