高考物理一轮复习-专题十二-第1讲-光电效应原子结构课件

专题十二近代物理初步1.2.3.第1讲光电效应原子结构考点1光电效应1．光电效应：图12－1－1

在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应．发射出来的电子叫________．图12－1－1装置中，用弧光灯照射锌板，有电子从锌板表面飞出，使原来不带电的验电器带正电．光电子4.般不超过秒．2．光电效应的规律(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，只随着入射光频率的增大而增大．(3)入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一－(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．5.3．光电效应的理解(1)光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的．金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时，才能产生光电效应，而光子的能量与光的频率有关．(2)在光电效应中，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，与入射光的强度无关．

4．爱因斯坦的光子说：光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量E跟光的频率

成正比：Ek＝h(h是普朗克恒量)．6.5．爱因斯坦光电效应方程(1)最大初动能和逸出功

金属表面的电子吸收光子后，克服金属原子核的引力做功．直接从金属表面逸出的电子所具有的最大动能称为最大初动能，克服金属原子核的引力所做的功的最小值叫逸出功．

(2)光电效应方程：____________，h＝W(Ek是光电子的最大初动能；W是______功，即从金属表面直接飞出的光电子克服原子核引力所做的功)．Ek＝h－W逸出7.1．(单选)某种单色光照射某金属时不能产生光电效应，则)C下述措施可能使金属产生光电效应的是( A．延长光照时间

B．增大光的强度

C．换用波长较短的光照射

D．换用频率较低的光照射8.

解析：产生光电效应与入射光的频率和金属板的材料有关，对于同种金属，要发生光电效应，就只有增大入射光的频率，也就是入射光的波长变短，C正确．E等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)()AA．hcλB．hλcC．hλD.hλ

2．(单选)(2010年上海卷)根据爱因斯坦光子说，光子能量9.放出来的光电子中最大的动能是4.7×10极限频率是(普朗克常量h＝6.63×103．(单选)用波长为2.0×10

m的紫外线照射钨的表面，释－19J．由此可知，钨的－34J·s)，光速c＝3.0×10)m/s，结果取两位有效数字)( A．5.5×10Hz C．9.8×10

Hz

B．7.9×10

HzD．1.2×10

HzB783414141510.

4．(单选)(2011年广州一模)用能量为5.0eV的光子照射某金属的表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5eV，则该金属的逸出功为()BA．1.5eVB．3.5eVC．5.0eVD．6.5eV

解析：由光电效应方程知，W＝h－Ek＝5.0eV＝1.5eV＝3.5eV，B正确．11.考点2卢瑟福核式结构模型

1．汤姆生的“枣糕”模型

(1)1897年________发现电子，提出原子的“枣糕”模型，揭开了人类研究原子结构的序幕．

(2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷______分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里．汤姆生均匀12.2．卢瑟福的核式结构模型(1)α粒子散射实验装置：如图12－1－2所示．图12－1－213.(2)α粒子散射实验规律及卢瑟福对实验现象的分析：绝大多数14.径约为10～10m；原子的半径约为10m.

(3)原子核式结构模型： ①在原子的中心有一个很小的核，叫________； ②原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里； ③带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．

(4)原子核大小：从α粒子散射实验的数据估算出原子核的半－15－14－10

3．质子和中子统称_______，原子核的电荷数等于其质子数，原子核的_____数等于其质子数与中子数的和．具有相同_____数的原子属于同一种元素；具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称_______．原子核核子质量质子同位素15.5．(单选)关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是()D

A．绝大多数α粒子经过重金属箔后，发生了角度很大的偏转

B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少

C．α粒子在离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大

D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小16.

解析：由于原子核很小，α粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数α粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转，故选项A错误；用极端法，设α粒子在向重金属核射去，如图45所示，可知α粒子接近核时，克服电场力做功，其动能减小，势能增加；当α粒子远离原子核时，电场力做功，其动能增加，势能减小，故选项B、C是错误的．图4517.6．(单选)(2010年上海卷)卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是()A

A．α粒子散射实验

B．对阴极射线的研究

C．天然放射性现象的发现

D．质子的发现18.

A．伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因

B．法拉第最早发现电流周围存在磁场

C．普朗克为了解释光电效应现象，在量子理论的基础上提出了光子说

D．汤姆生提出了原子的核式结构学说，后来卢瑟福用α粒子散射实验给予了证实

7．(单选)(2011年广东三校联考)在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列说法正确的是()A19.A．原子的中心有个核，叫做原子核B．原子的正负电荷都均匀分布在整个原子中C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D．带负电的电子在核外绕核旋转

解析：核式模型指出，原子的几乎全部质量和全部正电荷都集中在原子核里，电子在核外绕核高速旋转．故选B.8．(单选)下列说法中不是卢瑟福原子核式结构理论的主要内容的有()B20.考点3玻尔原子模型

1．玻尔原子模型 为解决原子核结构的稳定性和原子发光的连续性，玻尔提出了三条假设：

(1)“定态假设”：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中，电子虽做变速运动，但并不向外辐射电磁波，这样的相对稳定的状态称为定态．

(2)“跃迁假设”：电子绕核运动处于定态时不辐射电磁波，但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射(或吸收)光子，其频率由两个定态的能量差值决定h＝E2－E1.21.(3)“轨道量子化假设”：

原子的不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动相对应．轨道半径也是不连续的．

2．氢原子能级

氢原子的能级：原子各个定态的能量值叫做原子的能级．氢原子的能级公式为En＝E1n2，对应的轨道半径关系式为rn＝n2r1，其中n叫量子数，只能取正整数．n＝1的状态称为基态，n＞1时为激发态；量子数n越大，动能越小，势能越大，总能量越大．

22.23.

4．氢原子能级图：如图12－1－3所示． 图12－1－324.9．(单选)氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中()DA．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大25.10．(单选)(2011年深圳一模)已知金属钾的逸出功为2.22eV.氢原子的能级如图12－1－4所示，一群处在n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够从金属钾的表面打出光电子的光波共有()BA．一种B．两种C．三种D．四种图12－1－4

解析：氢原子从激发态n＝3向低能级跃迁可能发出3种光子，其中3→1和2→1所发出的光子能量高于2.22eV，故B对．26.

解析：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从n＝3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，hν3＝hν2＋hν1，解得：ν3＝ν2＋ν1，选项B正确．ν3的三条谱线，且ν3＞ν2＞ν1，则()B

11．(单选)(2010年新课标卷)用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、27.热点氢原子的能级跃迁

【例1】(双选)(2009年全国卷Ⅰ)用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用Δn表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图

12－1－5可以判断，Δn和E的可能值为()图12－1－5A．Δn＝1,13.22eV＜E＜13.32eVB．Δn＝2,13.22eV＜E＜13.32eVC．Δn＝1,12.75eV＜E＜13.06eVD．Δn＝2,12.75eV＜E＜13.06eVAD28.解析：当量子数为n时，产生的光子频率的个数为n(n－1)/2，可以列出下面的表格：29.

由表格中可以发现光谱线的数目比原来增加了5条所对应的量子数为n＝2和n＝4；n＝6和n＝5，经检验，其他的量子数不存在光谱线的数目比原来增加了5条这一情况． 显然，对于量子数为n＝6和n＝5，Δn＝1，调高后电子的能量E大于E6－E1＝13.22eV，而小于E7－E1＝13.32eV，故A正确．

同理，对于量子数为n＝4和n＝2，Δn＝2，调高后电子的能量E大于E4－E1＝12.75eV，而小于E5－E1＝13.06eV，故D正确．30.1．(双选)(2010年深圳二模)氢原子吸收能量后从低能级向)AD较高能级跃迁，在这个过程中( A．核外电子的动能减小

B．原子的电势能减小

C．原子的总能量减小

D．电子绕核旋转的半径增大31.易错点：氢原子的能级图12－1－632.力常量k＝9.0×10N·