选修3-5：原子物理

1第三部分量子论初步量子论初步1，1，测试钢要求测试内容谱和光谱分析，光的波粒子双重性，物质波，氢原子的电子云光电效应，光子，爱因斯坦光电效应方程；了解氢原子的能级结构、光子的发射和吸收审查目标审查目标l .光电效应中极限频率的概念以及与光的电磁理论的窗盾。2.知道光电效应的瞬时性和光的电磁理论的矛盾。3.理解光子的理论和光电效应的解释。4.将用于理解爱因斯坦的光电效应方程和解决简单的问题。5.理解事物的连续性和分立性是相对的7。光是概率波。8。理解玻意耳对轨道量子化的概念，充分理解玻意耳对轨道半径的主张9。理解能量准位的概念和原子发射和吸收光子的频率和能量准位的关系。10.知道原子光谱为什么是什么分离值。知道原子光谱的一部分。11.知道物理粒子和光子具有相同的波粒子二重性。12.知道德布罗意波和粒子动量的关系。13.理解牛顿力学的局限性。2，自我检讨2，自我检讨1。光电效应：在光的照射下，物体的现象称为光电子效应。发射的电子。2.光电效应定律(1)任何金属都有一个，入射光的频率必须有这个频率才能产生光电效应。(2)光电效应的发生几乎没有超过s 9 10 (3)光电最大初始动能和入射光的频率，以及入射光的强度。(4)入射光的频率极限频率下光电流的强度和入射光的强度。3.光子在空间上传播的光不连续，每个称为1，光子的能量基于频率v。反映了亮度。4.把电子从某种金属中分离出来称为这种金属的逸出工作。爱因斯坦光电效应方程：表示转义操作，表示动能最大的光电拥有的动能，表示入射光子的能量。已存在。存在。这是爱因斯坦的光电效应方程。5.光究竟是什么？光是一种，同时是一种，有光。光的可变性和颗粒性是均匀的。只有从波粒子二重性出发，才能解释光的各种行为。为什么说光是概率波？光在空间中每个点出现的大小(概率)可以用法则说明。教科书图21-3所示的实验现象说明了什么？为什么说光子不否定光的电磁理论？6.认识波粒子二重性(1)许多光子产生的效果经常可见，个别光子产生的效果经常可见。(2)光子和电子、质子等物理粒子一样，具有能量和动量。与其他物质相互作用时起主导作用。(3在光的传播过程中起主导作用。(3)频率低、波长长的光很明显。频率高，波长短的光线很明显。(4)光子的能量与其频率成正比，频率是反映波动特性的物理量。因此，揭示了光的粒度和波动率之间的he的密切关系。丹麦物理学家福尔在1913年提出了自己对原子结构的假设。他围绕原子核的电子轨道半径_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _8.能量级：原子的可能状态不连续，因此对应于每个状态的能量量，这种不连续性称为能量级。光子发射和吸收光子的频率与能量水平差的关系9。原子的整个故事有两个级别，and()，表示光子发射的频率为m e n enm。能级氢原子自动转移时，发射的光子数最多为kn个。能级氢原子组自发转移时，发射kn的光子数量最多。10.稀薄气体通电产生的光是经过分光镜后个别的几条线。这叫原子光谱。每种元素光谱的光谱分布称为光谱分析，可以知道与其他元素一起发光的元素。利用光谱分析，可以确定样品中包含哪些元素，还可以确认远处行星上的物质成分。11.物理粒子像光子一样。12.任何移动的物体都有对应的波。波长，这种波又称为德布罗意波。水波也一样。13.宏观的物体为什么很难观察其波动性？牛顿力学的限制：仅适用于中的对象，不适用于中的对象。代码问题分析代码问题分析知识点1:光电效果，光子知识点1:光电效果，光子示例1。(2006四川卷)用现有的a，B，c 3束单色光、波长关系a b C. B束照射某些金属，就可以产生光电效应。a .光束和c .光束分别照射该金属()的话，A.a光束照射时光电效应B.c .光束照射时发射的光电最大数量D.c光束照射时发射的光电最大初始动能最小分析：用与极限频率相同的b光束照射金属，准确地产生光电效应。梁a的频率小于此极限频率，因此不会产生光电效果，a选项正确。如果梁c的频率大于此极限频率，则可能发生光电效果，b选项无效。光电子数由光强度决定，在不知道3束光强度的情况下，无法确定发射的光电子数，c选项无效。由于光电效应方程，如果c频率最大，金属的逸出操作保持不变，则c光照射下发射的光电动能最大，d选项无效。因此，a选项是正确的。示例2。(2004年全国范围)下表显示了一些金属材料的转义工作。材料铯钙镁铍钛逸出作业(10-19 j) 3.04.35.96.26.6使用活动波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常数h=6.610-34 js，光速c=3.0108m/.()a.2类B.3类C.4类D.5类分析：要产生光电效应，存在入射光的能量大于金属的逸出功，波长为400nm的光的能量大于E=h=hc/=4.9510-10行，铯和钙的逸出功的问题。因此，a 0正确示例3。(2006年全国利相科学，19)已知对某些金属具有光电效应的极限频率为，()0a .将该金属用频率的单色光照射时，光电02b .将该金属用频率的单色光照射时，产生的光电02的最大初始动能为0h1550；c .如果发光的频率大于以下值，则以0 d为增量：如果发光的频率大于以下值，则光电子的0最大初始动能也增加了2倍。提示：(1)最大初始动能与入射光子的频率有什么关系？成比例吗？(2)转义工作是由入射光决定的，还是由金属本身的特性决定的？分析：分析：入射光的频率大于金属的极限频率，照射这种金属时一定会发生光电效应，a是正确的。金属的逸出作业，以及根据爱因斯坦光电效应方程式0hw，入射光的频率时，0002 2 1 hhh mv入射光频率在中增加一倍时，其光电0 2 0 4子的最大初始动能显然不是d误差，因为000 2 34 2 1 hhh mv在中增加了一倍。转义操作是对金属本身的金属内电子的一种束缚能力的表示，与入射光的频率无关，c误差。概括起来，a，b是正确的。已知可见光a的射线由三种单色光组成：m、n、p。这个测试发现了三种单色光中n，p两种都比m色光更大的频率。n色光能对某些金属产生光电效果，而p色光对那些金属不产生光电效果。梁a通过棱镜的情况是分析。分析：问题表明m光的频率最低。如果棱镜对他的折射率最小，那么偏转角度必须最小，并且位于三个折射光中的最上方。n光能赋予金属光电效应，但p光说明n光的频率大于p光的频率，因此3个折射光是m，p，n，a的精确知识点2:光的波粒子双重性知识点2:光的波粒子双重性示例5。在以下对光的波粒二重性的描述中，a，光的波动率，颗粒度相互矛盾。不能统一b，衍射现象中有暗条纹的地方是光子永远达不到的点c，很多光子表示的波动率很强的点，少光子表示的颗粒度很强的d，低频率光子表示的颗粒度很强的点，高频率光子表示的波动率很强的分析；根据光的概率波的概念：一个光子通过单个接缝下落到哪里还不确定，但最大的概率是3%到95%以上，落在中央的明亮皱纹上。当然，也可能落到其他浅或深的花纹上。因此，b对错误光的波粒子二重性的理论和实验表明，许多光子的动作表现出波动性。个别光子的运动表示粒子性，c是正确的。光的波长越长，频率越低，衍射性越好，即波动性越明显；光的波长越短，频率比越高，光子的能量就越大，单个或少数光子可以引起接收设备的响应，因此其粒度更重要，d错误答案：c 示例6。在单狭缝衍射实验中，中央浅花纹的光占从单狭缝发射的总亮度的95%以上，假设现在只有一个光子通过单狭缝，光子()a .必须在中央楣窗中B.必须在收发器C C.可能在变形中D D.下降到中心楣的可能性最大分析；根据光的概率波的概念，虽然不确定光子会通过单个接缝下落到哪里，但最大的概率可能会在中间楣上下落95%以上，当然也可能落入其他楣窗或岩床，但落入岩门羊的概率极小，因此CD是正确的。知识点3:氢原子的能级结构知识点3:氢原子的能级结构例子7.(2007广东圈)图1表示氢原子的四种能级，E1表示基态，氢原子a表示激发态E2，氢原子b表示激发态E3，a .原子a可以发射三种频率速度的光子。b .原子b能发射3种频率速度的光子。c .原子a吸收原子b发出的光子，并将其转移到能级E4 D。原子b可以吸收原子a发出的光子，并将其转移到能量级E4分析。氢原子a只能发射一个频率从激发态E2到低能级，光子错了。氢原子b处于n=3的激发态。向低能量等级的转换会发射3个频率为31，32，21的光子。因此，b是正确的。氢原子水平的量子性要求吸收光子满足h =E2-E1。因此，c，d错误。因此，此问题的答案是b选项示例8。(06全国春天)氢原子的能级是每个状态下的氢原子的能量值，包括氢原子系统的电势和电子在轨道上运动的动能，当氢原子的电子从外侧轨道转移到内层轨道上时，()a氢原子的能量减少，电子的动能增加b氢原子的能量增加，电子的动能增加c氢原子的能量减少，电子的动能减少d氢原子的能量增加，电子的运动r越小，动能越大。同时，随着电子从外部轨道移动到2 1 22 kmv r，电磁波向外辐射，有能量损失，所以a是正确的。示例9。(2007天津圈)下面的图片是氢原子级的示意图，现在处于n=4的兴奋状态的大量氢原子，在转移到低能级时发出多频率的光。对于此光，以下说明最容易表示衍射现象的光是从n=4级转移到n=1能级的b .频率最小的光，从n=2级转移到n=1能级生成的c .这些氢原子总共可以发射3种不同频率的光D. n=2级转移到n=1级辐射发射的光辐照逃逸工作为6.34eV的金属铂的光电效应因此，从n=4转移到n=1的HC e HC等级产生的光子的能量最大，波长最短，因此光子最容易衍射，因此a抗误差；从N=2级转移到n=1级的光子能量小于从n=4跳到n=1级的光子能量，因此频率不是最小的，b项无效。N=4的激发态到低能级的大量氢原子转移，能发射6个不同频率的光子。因此，c项无效。N=2在能量级别n=1在能量级别发出光子的能量E=-3.4-(- 13.6)=10.2(eV)。因为e w-y=6.34 ev。因此，d项是正确的。(示例10)。(2007年全国，19)具有一定能量的大量电子爆炸，大量发射基态氢原子，观测到一定数量的射线。通过提高电子的能量再次观察，发现谱线的数量在4-0.54-13.60-3.40-1.5