物理3-5 原子物理 复习.ppt

1、知识点1光电效应,练：某金属在一束绿光的照射下发生光电效应,则 ( ) (A)若增加绿光的照射强度,则单位时削内逸出的光电子数目不变 (B)若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加 (C)若改用紫光照射,则逸出的光电子最大初动能增加 (D)若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目增加,C,5.用光电管研究光电效应： (1)光电效应电路图。,(2)光电流与饱和光电流。 入射光强度：_入射到金属表面单位面积 上的能量。频率一定时,_越大,光子数越多。 光电流：光电子在电路中形成的电流。光电流有最 大值,未达到最大值以前,其大小和_、_都有 关,达到最大值以后,光电流和_成正比。,单位

2、时间内,光强,光强,电压,光强,饱和光电流：在_的光照射下的最 大光电流,饱和光电流不随电路中_的增大而增大。,一定频率与强度,电压,【典例1】(多选)(2014广东高考)在光电效应实验中,用频率为的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是() A.增大入射光的强度,光电流增大 B.减小入射光的强度,光电效应现象消失 C.改用频率小于的光照射,一定不发生光电效应 D.改用频率大于的光照射,光电子的最大初动能变大,【解析】选A、D。增大入射光的强度,单位时间内照到 单位面积上的光子数增加,光电流增大,A项正确。减小 入射光的强度,只是光电流减小,光电效应现象是否消 失与光的频率有关,而

3、与光的强度无关,B项错误。改用 频率小于的光照射,但只要光的频率大于极限频率 0仍然可以发生光电效应,C项错误。由爱因斯坦光电 效应方程h-W逸= mv2得：光频率增大,而W逸不变, 故光电子的最大初动能变大,D项正确。,如图所示为光电管的工作电路,要使电路中形成较强的光电流,须在A、K两电极间加一直流电压,则( ) A.电源正极应接在Q点,光电子从极K发出 B.电源正极应接在P点,光电子从极A发出 C.电源止极应接在P点,光电子从极K发出 D.电源正极应接在Q点,光电子从极A发出,C,2.(2016上饶模拟)某中学的实验小组 利用如图所示的装置研究光电效应规律, 用理想电压表和理想电流表分别

4、测量光 电管的电压以及光电管的电流。当开关 打开时,用光子能量为2.5eV的光照射光电管的阴极K, 理想电流表有示数,闭合开关,移动滑动变阻器的触头,当电压表的示数小于0.60V时,理想电流表仍有示数,当理想电流表的示数刚好为零时,电压表的示数刚好为0.60V。则阴极K的逸出功为_,逸出的光电子的最大初动能为_。,【解析】用光子能量为2.5eV的光照射时,光电子的最大初动能为Ekm,阴极材料逸出功为W0,当反向电压达到U=0.60V以后,具有最大初动能的光电子也达不到阳极,因此eU=Ekm 由光电效应方程得：Ekm=h-W0 由以上二式得：Ekm=0.6eV,W0=1.9eV 所以最大初动能为

5、0.6eV,该材料的逸出功为1.9eV。 答案：1.9eV0.6eV,光电效应中的Ek-图象爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系如图所示,其中0为极限频率。从图中可以确定的是(),A.逸出功与有关 B.Ek与入射光强度成正比 C.当0时,会逸出光电子 D.图中直线的斜率与普朗克常量有关,【解析】选D。金属的逸出功与入射光的频率无关, 只与极限频率0有关,选项A错误;光电子的最大初动 能与入射光强度无关,与入射光的频率和金属的逸出 功有关,选项B错误;当入射光的频率小于极限频率, 不能发生光电效应

6、现象,选项C错误;据光电效应方程 Ek=h-W0可知,图象的斜率即为普朗克常量,选项D正 确。,1.(2016宿迁模拟)用频率为的光 照射光电管阴极时,产生的光电流随 阳极与阴极间所加电压的变化规律如图所示,Uc为遏止电压,已知电子电荷量为-e,普朗克常量为h,求： (1)光电子的最大初动能Ekm。 (2)该光电管发生光电效应的极限频率0。,【解析】(1)Ekm=eUc (2)由光电效应方程有Ekm=h-W 其中W=h0,解得0=- 答案：(1)eUc(2)-,原子（是最小微粒吗？）,汤姆生 研究阴极射线,汤姆生发现电子,卢瑟福 粒子散射实验,卢瑟福提出原子核式结构,波尔 氢原子光谱不连续性,

7、波尔提出原子能级结构,粒子散射实验：（ 粒子轰击金箔） 现象： 绝大多数粒子穿过金箔仍沿原方向前进 有少数粒子发生较大偏转 有极少数粒子偏转超过90 甚至达到180,原子核式结构： 原子核几乎集中了原子的全部质量，但核的半径是原子半径的万分之一,原子结构,第三章 原子结构,原子能级结构：,1.氢原子能级关系式：,2.氢原子能级状态： 基态（最稳定）E1 激发态 E2 ，E3，,3、跃迁,4、电离,大量氢原子从n=5的激发态向低态跃迁时，产生的光谱线条数_条,有一个氢原子从n=5的激发态向低态跃迁时，最多能发出_种频率的光子,有一个氢原子从n=5的激发态,那么至少用_MeV的光照射,下列不能被处

8、于处于基态氢原子吸收的有：（ ） A、13.6MeV光 B、10.2MeV光 C、11MeV光 D、11MeV外来电子,5、能量关系 原子能量 电子动能 原子势能,氢原子的核外电子从一个轨道跃迁到另一轨道时,可能发生的情况有( ). (A)放出光子,电子动能减少,原子势能增加，原子能量减少 (B)放出光子,电子动能增加,原子势能减少，原子能量减少 (C)吸收光子,电子动能减少,原子势能增加，原子能量减少 (D)吸收光子,电子动能增加,原子势能减少，原子能量增加,B,能级高低,5.氢原子的能级图： 能级图如图所示。,【解题探究】 (1)氢原子激发态的能量为 。 (2)在原子跃迁中,从高能级向低能

9、级跃迁时,辐射出 光子,辐射出的光子能量为E=h=_。 (3)大量氢原子从某一激发态跃迁时,产生的谱线数 为 。,Em-En,4.(氢原子光谱)可见光光子的能量在1.613.10 eV范围内,若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光,根据氢原子能级图(如图所示),可判断n为() A.1B.2C.3D.4,【解析】选B。由题图可以看出,若n=1,则由高能级向低能级跃迁时,释放出的光子的最小能量为E=E2-E1 =10.2eV;若n=2,则由高能级向低能级跃迁时释放出的光子的最小能量为E=E3-E2=1.89eV;若n=3,则释放光子的最大能量为E=1.51eV。由此可知,选项B正

10、确。,1.(多选)(2016襄阳模拟)图示为氢原子能级的示意图,已知可见光的光子能量范围是1.613.10 eV,则 (),A.氢原子从高能级向低能级跃迁时会吸收能量 B.氢原子从n=4的激发态向n=3的激发态跃迁时不可能辐射出可见光 C.要使处于基态的氢原子变成氢离子,至少要吸收 13.6 eV的能量,D.大量氢原子从n=4的激发态向n=1的基态跃迁时,能发出三种频率的光子 E.对处于n=4的激发态的氢原子跃迁时辐射出的光子,从n=4的激发态向n=1的基态跃迁时辐射出的光子频率最大,【解析】选B、C、E。氢原子从高能级向低能级跃迁时, 根据能量守恒,会以光子的形式辐射能量,选项A错误; 氢原

11、子从n=4的激发态向n=3的激发态跃迁时辐射出的 光子能量为-0.85-(-1.51)=0.66eV,所以辐射出的光子 为红外线,选项B正确;要使处于基态的氢原子变成氢离 子至少要吸收13.6 eV的能量,选项C正确;大量氢原子,从n=4的激发态向n=1的基态跃迁时,能发出N= =6种 频率的光子,选项D错误;处于n=4的激发态的氢原子从 n=4的激发态向n=1的基态跃迁时,辐射出的光子能量值 最大,频率最大,选项E正确。,1.如图所示为氢原子的四个能级,其中E1为基态,若氢原子A处于激发态E2,氢原子B处于激发态E3,则下列说法正确的是(),A.原子A可能辐射出3种频率的光子 B.原子B可能辐射出3种频率的光子 C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4 D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4,【