维设计高考物理二轮复习课件广东专版第一部分专题原子物理.ppt

1、备考方向要明了,一、玻尔理论及氢原子的能级 1玻尔理论 (1) 定态：能量不连续，电子绕核运动不向外辐射能量，原 子处于稳定状态。EnE1/n2(n1,2,3)，E113.6 eV。 (2) 跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，吸收或辐 射光子的能量为hE初E末。 (3) 轨道：原子的不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动 相对应，半径是不连续的。,2氢原子能级,图111,每个氢原子每次跃迁能吸收或辐射一个特定频率的光子。吸收能量时，如果光子能量足够大，则吸收后原子发生电离；如果光子能量满足量子化的条件，则刚好全部吸收；如果光子能量吸收后不足以产生跃迁或电离，则这种光子不会被吸收。,二、三种

2、射线的性质比较,4 2,0 -1,三、光电效应及光电效应方程,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 于这个频率，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，只随入射光 的频率增大而增大。 (3) 入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的， 一般不会超过109 s。 (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。,(1)根据爱因斯坦的质能方程，用核子结合成原子核时质量 亏损(m)的千克数乘以真空中光速(c3108 m/s)的平方，即：Emc2(焦耳)。 (2)根据1原子质量单位(u)相当于931.

3、5兆电子伏(MeV)能量， 用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位乘以931.5 MeV，即Em931.5 MeV。,(3)计算核能时注意以下两点： 应用Emc2求核能时，要注意题目中给定的核反应前后各粒子的质量单位及题目结果要求的单位。 如果核反应过程中释放的核能以粒子动能形式存在，则要应用动量守恒和能量守恒定律求解,AB C D,答案：D,1. 光电子 在光电效应中，被光从金属中“打”出的电子。 2光电流 光电子形成的电流。 3饱和光电流 在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，不再随电压的升高而增大。 因此解光电效应的习题时，应注意明确是光电流还是饱和光电流。,5掌握两条线索，明确各

4、概念间的对应关系,由上图可知两条线索：一是光的频率线，二是光的强度线。两条对应关系是： (1)光强光子数目多发射光电子多光电流大。 (2)光子频率高光子能量大产生光电子的最大初动 能大。,2双选(2011广东高考)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：光电流的大小与光照时间无关，A项错误；如果入 射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生 光电效应，B项错误；遏止电压Uc，满足eUchh0，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，C项正确；只有当入射

5、光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出， D项正确。,答案：CD,命题视角1,图112,答案(1)6种(2)6.151014Hz(3)见规范解题,命题视角2,图113,氢原子的能级如图113所示， 已知可见光的光子能量范围 约为1.62 eV3.11 eV，则： (1)若用任意频率的紫外线 照射处于n3能级的氢原子， 氢原子能否电离？ (2)大量氢原子从高能级向n能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应，则n至少等于多少？ (3)在能级图上画出大量处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时发出的可能的光谱线。,自主尝试(1)可见光能量范围为1.62 eV3.11 eV， 紫外线的光子能量一定大于3.11

6、eV， 而处于n3激发态的氢原子发生电离 需要的能量大于等于1.51 eV，所以 任意频率的紫外线均可使n3激发 态的氢原子电离。 (2)发出的光具有显著的热效应，其光子能量E1.62 eV，由能级图可知，n3，即n至少等于3。 (3)大量氢原子从n4能级跃迁时可能发出C6种光子，其谱线如图所示。,答案(1)能电离(2)3(3)图见自主尝试,冲关锦囊 (1)原子在各能级间跃迁时，所吸收或辐射的光子的能量只 能等于两能级间的能级差。 原子电离时所吸收的光子的能量大于或等于原子所处能级的能量绝对值，即EEEn。 (2)计算氢原子能级跃迁放出或吸收光子的频率和波长时， 要注意能级的能量值均为负值，且

7、单位均为“eV”，计算时必须换算为“J”。,命题视角1 设太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为1个氦核放出2个正电子的热核反应，这个核反应释放的大量能量就是太阳的能源。已知mp1.007 276 u，mHe4.002 603 u，me0.000 548 u。 (1)写出这个核反应方程。 (2)这一核反应释放的能量有多少焦。 (3)若太阳向空间辐射的总功率为3.81026 W，则太阳的质量每秒 钟将减少多少千克？,自主尝试衰变的各类有和衰变两类，衰变中放出的粒子是氦核或电子而不会是质子或中子，故A、D错误，或从质量数守恒可知X1、X4的质量数分别是138、132，故全心全意不会是131I和13

8、7Cs的衰变。 由质量数守恒和电荷数守恒可知X2、X3分别是I、 Cs，而中子数等于质量数与核电荷数的差值，故他们的中子数分别为78、82。,答案BC7882,13755,冲关锦囊 核能计算时要注意单位的对应，m用千克，则E用焦耳作单位，m用u作单位，则E用电子伏作单位，且记1 u对应931.5 MeV。如果m用u作单位，最后要求E用“J”单位，这时要注意对最后结果换算单位。,命题视角1,(1)研究光电效应的电路如图 114所示。用频率相同、强度不 同的光分别照射密封真空管的钠 极板(阴极K)，钠极板发射出的 光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图

9、像中，正确的是_。,图114,图115,(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小_(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是_。 (3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为3.4 eV和1.51 eV，金属钠的截止频率为5.531014 Hz，普朗克常量h6.631034 Js。请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。,(3)氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中，放出的光子能量为EE3E2，带入数据得E1.89 eV，金属钠的逸出功W0h0，带入数据得W03.

10、2 eV，因为EW0，所以不能发生光电效应。 答案(1)C(2)减小光电子从金属表面逸出过程中要受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功) (3)见规范解题,命题视角2,双选如图116所示的光电管的 实验中，发现用一定频率的A单色光 照射光电管时，电流表指针会发生 偏转，而用另一频率的B单色光照 射时不发生光电效应，那么(),图116,AA光的频率大于B光的频率 BB光的频率大于A光的频率 C用A光照射光电管时流过电流计G的电流方向是a流向b D用A光照射光电管时流过电流计G的电流方向是b流向a,自主尝试根据光电效应的条件可知，A光的频率高于极限频率0。B光的频率小于极限频率0，故A光的频率大于B光的频率；光电管工作时光电子从阴极(右侧)飞向阳极(左侧)，由此可知，电路中的电流为ab。故选AC。,冲关锦囊 解决光电效应规律及光电效