【教科版选修3-5】高中物理：第四章《波粒二象性》章末整合课件

章末整合高中物理·选修3-5·教科版12024/4/1章末整合高中物理·选修3-5·教科版12024/3/3122024/4/122024/3/31一、对α粒子散射实验及核式结构模型的理解1．α粒子散射实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”．2．核式结构学说：在原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，电子绕核运转．32024/4/1一、对α粒子散射实验及核式结构模型的理解32024/3/31【例1】关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是 (

) A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内

均匀分布，是α粒子受力平衡的结果 B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到

明显的力的作用，说明原子是“中空”的 C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电

荷量比α粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小 D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对α 粒子的吸引力很大

答案

BC42024/4/1【例1】关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的是 解析在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子沿原方向运动，说明α粒子未受到原子核明显的力的作用，也说明原子核相对原子来讲很小，原子内大部分空间是空的，故A错，B对；极少数发生大角度偏转，说明受到金原子核明显的力的作用的空间在原子内很小，α粒子偏转，而金原子核未动，说明金原子核的质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量，电子的质量远小于α粒子，α粒子打在电子上，α粒子不会有明显偏转，故C对，D错．52024/4/1解析在α粒子散射实验中，绝大多数α粒子沿原方向运动，说明α二、对玻尔原子结构的理解1．氢原子的能级

对氢原子而言，核外的一个电子绕核运行时，若半径不同，则对应的原子能量也不同．62024/4/1二、对玻尔原子结构的理解62024/3/312．氢原子的能级图

氢原子的能级图如图1所示．图172024/4/12．氢原子的能级图图172024/3/31 (1)求电子在基态轨道上运动的动能； (2)有一群氢原子处于量子数n＝3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出的光谱线； (3)计算这几种光谱线中最短的波长． (静电力常量k＝9×109N·m2/C2，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，真空中光速c＝3.0×108m/s)

答案见解析82024/4/1 (1)求电子在基态轨道上运动的动能；82024/3/3192024/4/192024/3/31102024/4/1102024/3/31三、原子的能级跃迁与电离1．能级跃迁包括辐射跃迁和吸收跃迁，可表示如下：2．当光子能量大于或等于13.6eV时，也可以被处于基态的氢原子吸收，使氢原子电离；当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6eV时，氢原子电离后，电子具有一定的初动能．112024/4/1三、原子的能级跃迁与电离112024/3/313．原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发．由于实物粒子的动能可全部或部分被原子吸收，所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的能量差值(E＝Em－En)，均可使原子发生能级跃迁．122024/4/13．原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发．【例3】将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子． (1)若要使n＝2激发态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射该氢原子？ (2)若用波长为200nm的紫外线照射氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的速度多大？(电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，电子质量me＝9.1×10－31kg)

答案(1)8.21×1014Hz

(2)9.95×105m/s132024/4/1【例3】将氢原子电离，就是从外部给电子能量，使其从基态或激142024/4/1142024/3/31152024/4/1152024/3/31针对训练一个氢原子处于基态，用光子能量为15eV的电磁波去照射该原子，问能否使氢原子电离？若能使之电离，则电子被电离后所具有的动能是多大？

答案能1.4eV

解析氢原子从基态n＝1处被完全电离至少吸收13.6eV的能