知识点回顾针对训练3-5光电效应原子原子核

一、光电效应光子说光电效应方程康普顿效应2、光电效应结论：=1\*GB3①存在饱和电流I，表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多；=2\*GB3②存在遏止电压UC：表明光电子具有最大初动能；=3\*GB3③截止频率νC：光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应；=4\*GB3④瞬时性：光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。牢记:能否发生取决于___________________饱和电流I取决于___________________截止频率νC、逸出功W0取决于___________，关系是______遏止电压UC取决于__________________(波粒二象性)二、原子有结构1897年汤姆生发现了电子，提出原子的枣糕模型，揭开了研究原子结构的序幕。1911年卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构。α粒子散射实验现象：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180°。（1）eq\o\ac(○,1)定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫做定态。氢原子的各个定态的能量值，叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫做基态；原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。eq\o\ac(○,2)跃迁假设原子从一种定态（设能量为En）跃迁到另一种定态（设能量为Em）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即eq\o\ac(○,3)轨道假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。（2）能级图eq\o\ac(○,1)能级,(n=1,2,3)=0.5310-10m,=-13.6eV,eq\o\ac(○,2)电子从离核远处跃迁到离核近轨道上，即从从高能级向低能级跃迁时，动能增加，电势能减少，总能量减小，放出光子。eq\o\ac(○,3)一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N=eq\o\ac(○,4)吸收光子的能量：原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收能量值等于两个能级差的光子；而从某一能级被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。吸收实物粒子的能量：部分或全部吸收。现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述。三、原子核有结构（1）人类认识原子核有复杂结构和它的变化规律，是从天然放射现象开始的。贝克勒耳发现放射性。（2）三种射线的性质卢瑟福质子查德威克发现中子在核反应中电荷数和质量数都是守恒的。α衰变实质β衰变实质（放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。放射性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，它是对大量原子的统计规律。N=，m=。）原子核的人工转变：α粒子轰击氮核()发现质子用α粒子轰击铍核()时发现中子重核的裂变：（原子弹、核反应堆）轻核的聚变：（氢弹、热核反应）4、核力与结合能质量亏损质能方程核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量叫原子核的结合能，亦称核能。核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。凡是由平均质量大的核，生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。爱因斯坦在相对论中得出物体的质量和能量间的关系式_________________，就是著名的质能联系方程，简称质能方程。1u=_____________kg相当于_________MeV（此结论在计算中可直接应用）。(2012上海)在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的AA．频率 B．强度C．照射时间 D．光子数目一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是BCEA．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短E．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多（2014广东18）在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是ADA．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.改变频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改变频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大（2009宁夏）关于光电效应，下列说法正确的是AA．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多某同学用图1的电路分别对两种金属a和b做“光电效应”实验，当用相同频率的单色光分别照射a或b时，两金属都能发生光电效应。通过调节滑动变阻器和调换直流电源的极性，得到电流表示数i随电压表示数u表示的图线如图2所示。已知电子的电荷量为e，则（BCE）i2i2i1B．金属a的逸出功大于b的逸出功C．从金属a逸出的光电子的最大初动能为euc1D．当电源电压为-uc2时，金属板b上没有光电子逸出E．每秒钟从金属板b逸出的电子数等于个（2014江苏）已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的A. (A)波长(B)频率(C)能量(D)动量【2013上海高考】．某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m，功率为5.0×10-3W的连续激光。已知可见光波长的数量级为10-7m，普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，该激光器发出的BD(A)是紫外线(B)是红外线(C)光子能量约为1.3×10-18J(D)光子数约为每秒3.8×1016个(2012海南)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是ADEA．对于同种金属，Ek与照射光的强度无关B．对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比C．对于同种金属，Ek与光照射的时间成正比D．对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系E．对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功成线性关系（2011课标）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为______。若用波长为λ（λ<λ0）的单色光做该实验，则其遏止电压为______。已知电子的电荷量、真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。；（单选）如图，N为金属板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性已在图中标出，已知金属板的逸出功为4.8eV．现分别用不同能量的光子照射金属板（各光子的能量在图上标出），那么下列各图中，能够到达金属网的光电子动能最大的是D（2014山东）氢原子能级如图，当氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是CDA、氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于656nmB、用波长为325nm的光照射，可使氢原子从跃迁到的能级C、一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D、用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从跃迁到的能级E4E3E2E1图1E4E3E2E1图1nEn/eV0nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6∞43215-0.54氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为υ1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为υ2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则AA．辐射光子能量为hυ2-hυ1B.辐射光子能量为hυ1+hυ2C.吸收光子能量为hυ2-hυ1 D.吸收光子能量为hυ1+hυ2 （2011浙江15）关于天然放射现象，下列说法正确的是DA．α射线是由氦原子核衰变产生B．β射线是由原子核外电子电离产生C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生D．通过化学反应不能改变物质的放射性（2014课标Ⅰ）关于天然放射性，下列说法正确的BCDA．所有元素都有可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线【2013上海高考】．放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。答案． (2013全国大纲)放射性元素（Rn）经α衰变变成钋（Po），半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn的矿石，其原因是（）AA．目前地壳中的Rn主要来自于其它放射性元素的衰变B．在地球形成初期，地壳中的元素Rn的含量足够多C．当衰变产物Po积累到一定量以后，Po的增加会减慢Rn的衰变进程D．Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期（2008海南物理）某考古队发现一古生物骸骨．考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代．已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年．该生物死亡时距今约年．（11460年）(2008上海物理)放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随＿＿＿＿＿辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA：mB＝＿＿＿＿＿。γ，： （2008宁夏卷））天然放射性元素Pu经过次α衰变和次β衰变，最后变成铅的同位素。（填入铅的三种同位素Pb、Pb、Pb中的一种）（1）84（2008北京卷）14.一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法正确的是BA.核反应方程是H+nH+B.聚变反应中的质量亏损1+m2-m3C.辐射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.光子的波长（2009重庆卷）16.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为B原子核质量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001++++X+方程式中1、表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：AX是，B.X是，C,X是，D.X是，（2010北京）15.太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近DA.1036kg B.1018kg C.1013kg D.10（2008四川卷）15．下列说法正确的是AA．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转B．β射线比α射线更容易使气体电离C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变D．核反应堆产生的能量来自轻核聚变【2013广东高考】.轴核裂变是核电站核能的重要来源，其中一种裂变反应是下列说法正确的有ACA.上述裂变反应中伴随着中子放出B.铀块体积对链式反应的发生无影响C.铀核的链式反应可人工控制D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响（2014课标Ⅱ）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是。ACEA．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋（Po）和镭（Ra）两种新元素D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核内部存在质子E．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷(2013天津卷)．下列说法正确的是A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关答案：C下列说法正确的是BCEA．若使放射性物质的温度升高