高中物理光电效应知识点

1、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，低于这个极限频率那么不能发生光电效应.(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10s.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：£ = hv，其中h=x 10一34

2、 J s.3. 光电效应方程(1) 表达式：hv = E + W或 H = h v W(2) 物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv，这些能量的一部1 2 分用来克服金属的逸出功 W,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能£=口丄知识点二：a粒子散射实验与核式结构模型1. 卢瑟福的a粒子散射实验装置(如图13 2 1所示)2. 实验现象绝大多数a粒子穿过金箔后，根本上仍沿原来的方向前进，但少数 a粒子发 生了大角度偏转，极少数a粒子甚至被撞了回来.如图13 2 2所示.a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

3、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：用光栅或棱镜可以把光按波长展幵，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.1 1 1巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式y =尺戸一孑)(n =3,4,5，)，R是里德伯常量，R=x 107 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

4、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 v = Em E.( h是普朗克常量，h=X 10 34 J 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c n?n 1?(1) 一群氢原子跃迁发出可能的光谱线数为N= C2= ' 2 '，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.考点一：对光电效应的理解1. 光

5、电效应的实质光子照射到金属外表，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，便飞出金属外表成为光电子.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能量后从金属外表逸出，其中只有直接从金属外表飞出的光电子 才具有

6、最大初动能，根据能量守恒定律，Ek= h v W如图13 2 4所示.4. 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 5(2) 两条线索 通过频率分析：光子频率高T光子能量大T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T光子数目多T产生的光电子多T光电流 大.(3) 常见概念辨析规律总结：(1) 光电子也是电子，光子的本质是光，注意两者的区另V.(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，只有从金属外表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13 2 6所示.图 13-2-62.

7、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一一定态横线左端的数字“ 1,2,3 表示量子数横线右端的数字“力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hv = Em- E3.关于光谱线条数的两点说明c n?n-1?(1) 一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为N= CU 2 (2) 一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n-1).二、核反响和核能知识点一：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

8、.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 a射线、B射线、 丫射线.(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a粒子或B粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰分类44a衰变： AXt A-(HeB 衰变：zXt zf 1Y+ -(3) 半衰

9、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：核反响和核能1. 核反响在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.在核反响中,质量数守恒，电荷数守恒.2. 核力核子间的作用力.核力是短程力，作用范围在x 10 一15 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 e=远，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.由质量亏损可求出释放的核能E

10、=A mC【考点解析：重点突破】N余=N原(2)t / T1 x t / T，口余=m原2考点一：衰变和半衰期1.原子核衰变规律衰变类型a衰变B衰变衰变方程AX A： ：Y+ ；HeAX z+1丫+ : 1 e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11421H+ 2o n 2He1 1. 0 on 1H+: 1e衰变规律电荷数守恒、质里数守恒、 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，T表示半衰期.(2)影响因素

11、：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(如单质、化合物)无关.考点二：核反响方程的书写类型可控性核反响方程典例衰变a衰变自发23892U 23490Th+ ：HeB衰变自发23490Th 23491 Pa+ 0-e人工转变人工控制l47N+ ：He l78O 1h(卢瑟福发现质子)；He+ 4Bh 126C+ 0n(查德威克发现中子)27AI + ：He 15p+ 0n10USi + 0+1e约里奥一居里夫妇发现 放射性同位素，同时发 现正电子重核裂变比拟容易进行人工控制235cc i , 1144厂cr , 8992U+ °

12、nf 56Ba+ 36 Kr + 3)n235cci i ,1136厂,9092U+ 0n 54Xe+ 38 Sr + 10；n轻核聚变目前无法控制2H+：He+ 0n规律总结(1) 核反响过程一般都是不可逆的，所以核反响方程只能用单向箭头表示反响 方向，不能用等号连接.(2) 核反响的生成物一定要以实验为根底，不能凭空只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反响方程.(3) 核反响遵循质量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响过程.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响过程，同时释放出大量的 核能，要想使氘核和氚核合成氦核，必须到达几百万度以上的高温，因此聚变反响 又叫热核反响.2. 核能的计算方法(1)应用