高中物理知识精讲11专题十三近代物理初步

５年高考３年模 Ｂ 高考物专题十 近代物理初考点考点1光电效应波粒二象性一、光电效应现象及其实验研１．光电效应的实质：在光（包括不可见光，如紫外线）的照２．实验图

二、光电效应规律及其解１．光电效应规判断光电效应是否发生（）任何一种金属，都有一个与之对应的极限频率，低于这个频率的光判断光电效应是否发生该比较题目中给出的入射光频率和对应金属的极限频率的该比较题目中给出的入射光频率和对应金属的极限频率的大小（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。（）入射光频率相同的情况下，入射光越强，单位时间内发（４）入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过１０－９ｓ。２．爱因斯坦光电效应方程及其对光电效应规律的解（）光电子的最大初动能Ｅｋ随入射光频率ν的增大而Ｅｋ＝大；由爱因斯坦光Ｅｋ＝对于某一金属而言，逸出功Ｗ是一定值，普朗克常量ｈ是一常数，故从上式可以看出，最大初动能Ｅｋ与入射光频率ν成一当光照射到金属表面上时，能量为Ｅ的光子被电子吸收，电子把这个能量的一部分用来克服金属表面的逸出功，剩余部分可得极限频０ｈ①由爱因斯坦的光电效应方程可知只有当光可得极限频０ｈ①遏止电压Ｕ①遏止电压Ｕ：图线与横②饱和光电流Ｉ：电流最大③最大初动能：Ｅ＝①遏止电压Ｕ、②饱和光电流：Ｉ、③最大初动能Ｅ＝ｅＵＥ＝①截止频率ν：图线与横②遏止电压Ｕ：随入频率的增大而增③普朗克常量ｈ等于图线的斜率与电子电荷的乘积即ｈ＝ｋｅ（注时两极之间接反向电压Ｕ与入射ν的关系图强度相电压的颜色相不同的时才会有光电效应发生由

Ｗ＝

ν＝Ｗ３．两条关（）光的强度与饱和电流的关对相同频率的入射光：饱和电流与入射光强度成正比对不同频率的入射光：由于每个光子的能量不同，饱和电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。（２）遏止电压与最大初动能的关Ｅｋ＝ｅＵｃ

因不同金属的逸出功不同，故不同金属对应的极限频率也不同②电子吸收光子后能量立即增大ｈν，不需要能量的积累过程。因此光电效应的发生几乎是瞬时的。③电子每次只吸收一个光子，从能量守恒可知，光电子的最大初动能Ｅｋ＝ν－Ｗ，且Ｅｋ随频率的增大而增大，与光的强度无关。（）光电流的大小跟入射光强度成正①如何区分光子的能量和光的强弱”？首先从研究对象上区分，光是大量光子的集合；其次从概念上区分，“一个光子的能量”仅取决于光的频率，而“光的强弱”可理解为单位时间内照射到单位面积上光子的总能量。显然，“光的强弱”取决于两个因素，一是每个光子的能量，二是单位时间照射到单位面积上光子的个数，其中起主要作用的是光子的个数。②光电流的大小是由从金属表面逸出的光电子数目决的，而从金属表面逸出的光电子数目由入射光子的数目决定三、康普顿效当当Ｘ射线入射到物质上被散射后，在散射波中，除有与入射波波长相同的射线外，还有波长比入射波的波长更长的射线。人在康普顿效应中，入射光的光子与物质中的自由电子发生弹碰撞，碰撞中满足动量守恒与能量守恒，光子的一部分能量给电子，从而引起被散射光子的能量减小，频率减小，波长变（）证明了爱因斯坦光子说的正确（）揭示了光子不仅具有能量，还具有动（）揭示了光具有粒子性的一（４）证实了在微观粒子的单个碰撞事件中动量守恒定律和能量守恒定律仍然成立说明光子的动λ由动量的定义有ｐ＝ｍｃ，结合光子能量Ｅ＝ｈν、爱因斯坦的质能方＝ｍｃ２ｃ＝λνｐ＝ｈ。λ

专题十三近代物理初考点考点2原子结构原子考向一原子结一、原子核式结构的提实验装实验现实验结实验装实验现实验结绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过了９０°有的甚至几乎达１８０°在原子的中心有一个很小的核，叫作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里带负电的电子在核外空间里四、光的波粒二象

２．卢瑟福原子核式结构学原子由原子核和核外电子组成，原子核对核外电子的库仑说①光的波动性是光本身的一说①光的波动性是光本身的一种属性不是光子之间相互作用②光的波动性不同宏观概念的①粒子的含义是“连续一份一份②光子不同于宏观概①光子说并未否定动性Ｅ＝ｈν＝ｈｃ／中，νλ就是波中讲②波和粒子在宏观强，而波长短（频率高）的光粒②波长长（频率低）的光波动性波动性和粒子性的对份一份进行的表现②少量或个别光子用时这种作用是①当光同物质发生粒子②足够能量的光在传光子在空间各点出现的可能性大小（概率）波动表实基ｒｅ律，有ｋｅ２＝ｍｖ２，ｒｅ①电子运动速率ｖ ｋｍｅｒ ②电子的动能Ｅｋ＝２ｍｅｖ２③电子运动周期Ｔ＝ｖ＝ ④电子在半径为ｒ的轨道上所具有的电势能Ｅ＝－ｋｅ Ｔ⑤等效电流＝ｅＴ⑥氢原子总能量＝Ｅｋ＋Ｅｐ＝ｋｅ＝Ｅ＝１Ｅ行速率越小行速率越小，动能越小，电子运动的周期越大，在各轨道上具由以上各式可见，电子绕核运动的轨道半径越大，电子的的电势能越２ｋｐ。二、玻尔原子结构模１．基本内（１）电子绕核运动的可能轨道是不连续的，各可能轨道的半径ｒｎ＝ｎ２ｒ１（ｎ＝１，２，３，…），基态轨道半径为ｒ１。（）原子只能处于一系列不连续的、稳定的能量状态（定态），其总能量Ｅｎ（包括动能和势能）与基态总能量的关系为Ｅｎ＝Ｅ１（ｎ＝（）原子在两个定态之间跃迁时，将辐射（或吸收）一定率的率的光子，光子的能量为ｈν＝｜Ｅ初－Ｅ末５年高考３年模 Ｂ 高考物名本射出速电离作名本射出速电离作穿透本α氦核１很β电子较较强（能穿透几毫米厚的铝板γ光子ｃ很强（能穿透几厘米衰变类αβ衰变方Ｘ→Ｙ＋Ｘ→Ｙ＋衰变实个质子和个中子结合个中子转化为个质子和１个电子２Ｈ＋２ｎ→ｎ→Ｈ＋衰变规电荷数守恒、质量数守（）从低能态向高能态跃迁吸收能吸收能量后，氢原子从低能态跃迁到高能态或者电离，这种情况称为受激发。受激发有两种方式：光照射和粒子碰撞。①光照激发时，入射光子与原子跃迁、电离的关ａ．入射光子的能量大于氢原子的电离能时，氢原子直接ｂ．入射光子的能量小于氢原子的电离能，且恰好等于氢原子的能级差的数值时，氢原子能够吸收光子，发生跃迁。此时存在关系ν＝Ｅｍ－Ｅｎ（ｍ＞ｎ）。ａ．入射实物粒子的动能大于氢原子电离能时，氢原子发生电离ｍｎｂ．入射实物粒子的动能小于氢原子电离能时，只要大于氢原子最小的能级差的数值，则氢原子会吸收部分能量发生跃迁，吸收的能量为ΔＥ＝Ｅ－Ｅ（ｍ＞ｎ）。ｍｎ

２．原子核的人工转变、裂变和聚核反应名核反应方实际意义或作人工转Ｈｅ＋Ｎ→Ｏ＋卢瑟福发现质Ｈｅ＋ｅ→Ｃ＋查德威克发现中Ａｌ＋ｅ→Ｐ＋Ｐ→Ｓｉ＋重核裂Ｕ＋ｎ→Ｂａ＋Ｋｒ＋３Ｕ＋ｎ→Ｘｅ＋Ｓｒ＋１０原子弹、核电站原轻核聚Ｈ＋Ｈ→Ｈｅ＋氢弹原（）从高能态向低能态跃迁放出能①辐射出的光谱线条数的计原子处于激发态时是不稳定的，会自发地向基态或其他较低能级跃迁，由于这种自发跃迁的随机性，一个原子会有多种可能的跃迁。若是一群原子处于激发态，则各种可能跃迁都会发生，所以我们会同时得到该原子的全部光谱线，辐射出的光谱线条数为＝Ｃ２ｎ＝ｎ（ｎ－１）

二、核反应中的质量亏损与核能释１．质量亏在有核能释放的核反应中，反应后的总质量小于反应前的总质量，其差值称为质量亏损”。２．核能的计（）质能方程：爱因斯坦的相对论指出，物体的质量和能存在着密切联系，即Ｅ＝ｍｃ２，这就是爱因斯坦质能方程２②跃迁后的能量变从高能态跃迁到低能态时，电子的动能增大，电势能减小，原子总能量减小；反之，电子的动能减小，电势能增大，原子总能量增大。考向二原子一、原子核的转意发现者及时概意发现者及时概现年，由法国物理学家贝可勒尔发现

（）核能的计根据爱因斯坦质能方程，用核子结合成原子核时的质量亏损（Δｍ）乘真空中光速的平方。即ΔＥ＝Δｍｃ根据原子质量单位（ｕ）相当于９３１５ＭｅＶ，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘９３１．５ＭｅＶ。即ΔＥ＝Δｍ×９３１．５Ｍｅ（）比结合①结合能：把原子核分解成核子时吸收的能量，叫作原子核的结合能。（）核子的平均质比结合能大的原子核，平均每个核子的质（）核子的平均质比结合能大的原子核，平均每个核子的质量亏损大，核子平均质量就小，故核子的平均质量大小也能够反映原子的稳性