《第四章 原子结构和波粒二象性》课件

第四章原子结构和波粒二象性第1节

普朗克黑体辐射理论第2节

光电效应第3节

原子的核式结构模型第4节

氢原子光谱和玻尔的原

子模型第5节

粒子的波动性和量子力学的建立学习目标掌握普朗克黑体辐射理论、光电效应等核心知识，理解能量子与光子的本质属性。明晰原子核式结构模型，熟知氢原子光谱规律及玻尔原子模型的核心假设。理解粒子波动性内涵，掌握德布罗意波相关公式，知晓量子力学的建立基础。能运用本章规律解释光电效应、原子跃迁等现象，提升微观现象分析能力。体会量子理论的发展逻辑，培养对微观物理世界的探究兴趣与科学思维。01第1节

黑体与黑体辐射知识梳理01黑体与黑体辐射知识梳理02黑体辐射的实验规律同步习题03能量子同步习题同步习题02第2节

光电效应知识梳理01光电效应的实验规律知识梳理知识梳理知识梳理02爱因斯坦的光电效应理论知识梳理知识梳理03康普顿效应和光子的动量知识梳理知识梳理04光的波粒二象性同步习题同步习题同步习题03第3节

原子的核式结构模型知识梳理01电子的发现知识梳理02原子的核式结构模型知识梳理知识梳理03原子核的电荷与尺度同步习题同步习题04第4节

氢原子光谱和玻尔的原子模型知识梳理01光谱知识梳理知识梳理02氢原子光谱的实验规律知识梳理03玻尔原子理论的基本假设知识梳理知识梳理知识梳理知识梳理04玻尔理论对氢光谱的解释知识梳理知识梳理知识梳理05能级跃迁的几种情况知识梳理知识梳理知识梳理知识梳理06玻尔理论的局限性同步习题同步习题同步习题同步习题05第5节

粒子的波动性和量子力学的建立知识梳理01粒子的波动性知识梳理知识梳理01物质波的实验验证知识梳理02量子力学知识梳理知识梳理知识梳理知识梳理本章小结感受高考感受高考感受高考感受高考感受高考感受高考感受高考知识网络体系构建答案

电子

能量

轨道

En-Em

hν

饱和

遏止电压

截止频率

hν-W0

hν

变长重点题型归纳整合一、光电效应的三种图像图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线,方程Ek=hν-W0①极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc;②逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0=E;③普朗克常量:图线的斜率k=h颜色不同即入射光的频率ν不同时,光电流与电压的关系①遏止电压Uc:图线与横轴的交点;②饱和电流Im:电流的最大值;③最大初动能:Ekm=eUc图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线①截止频率νc:图线与横轴的交点;②遏止电压Uc:随入射光频率的增大而增大;③普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电量的乘积,即h=ke(注:此时两极之间接反向电压)例1(山东青岛二模)图甲为某实验小组探究光电效应规律的实验装置,使用a、b、c三束单色光在同一光电管中实验,得到光电流与对应电压之间的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是(

)A.a光频率最大,c光频率最小B.a光与c光为同种色光,但a光强度大C.a光波长小于b光波长D.a光与c光照射同一金属,逸出光电子的初动能都相等答案

B解析

根据爱因斯坦光电效应方程可知,Ek=hν-W0,根据动能定理可知,eUc=Ek,入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越大,分析图像可知,a、c光的遏止电压比b光小,则a、c光的频率小于b光,故A错误;分析图像可知,a光和c光的遏止电压相等,则频率相等,a光与c光为同种色光,a光的饱和电流大,则a光内含有的光子个数多,即a光的光强大于c光,故B正确;a光的遏止电压小于b光的遏止电压,则a光的频率小于b光的频率,根据频率和波长的关系可知,λ=,则b光的波长小于a光的波长,故C错误;a光的遏止电压等于c光的遏止电压,由Ek=eUc可知,a光产生的光电子的最大初动能等于c光产生的光电子的最大初动能,但并不是逸出光电子的初动能都相等,故D错误。例2(广西贺州二模)钠金属的极限波长为540nm,白光是由多种色光组成的,其波长范围为400~760nm。若用白光照射钠金属,则下面四幅表示逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光波长λ(或波长的倒数)的关系图像中,可能正确的是(

)答案

C二、带电粒子比荷的测定常见的三种测量带电粒子的比荷的方法1.利用磁偏转测量(1)让带电粒子通过相互垂直的电场和磁场(如图),让其做匀速直线运动,根据二力平衡,即F洛=F电(Bqv=qE),得到粒子的运动速度(2)撤去电场(如图),保留磁场,让粒子单纯地在磁场中运动,由洛伦兹力提供向心力,即Bqv=m,根据轨迹偏转情况,由几何知识求出其半径r。2.利用电偏转测量

3.利用加速电场测量

例3

如图所示为一种可用于测量电子电荷量e与质量m比值

的阴极射线管,管内处于真空状态。图中L是灯丝,当接上电源时可发射电子。A是中央有小圆孔的金属板,当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多),电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点,发出荧光。P1、P2为两块平行于虚直线的金属板,已知两板间距为d。在虚线所示的椭圆形区域内可施加一匀强磁场,已知其磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。a、b1、b2、C1、C2都是固定在管壳上的金属引线。E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。(1)试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线;(2)导出计算

的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。解析