全国通用2019届高考物理二轮复习专题12波粒二象性原子和原子核课.ppt
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1、专题12 波粒二象性 原子和 原子核,知识专题,网络构建,考题二 氢原子光谱与能级,考题三 核反应与核能,栏目索引,考题一 光电效应与光子说,考题一 光电效应与光子说,1.爱因斯坦光电效应方程 EkhW0. 2.用图象表示光电效应方程,如图1所示 (1)极限频率:图线与轴的交点的横坐标0. (2)逸出功:图线与Ek交点的纵坐标的值W0. (3)普朗克常量:图线的斜率kh. 3.处理光电效应问题的两条线索:光强和光的频率 (1)光强光子数目多发射光电子数多光电流大 (2)光子频率高光子能量大产生光电子的最大初动能大,知识精讲,图1,解析,例1 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
2、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Ekm与入射光频率的关系如图2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.当0时,会逸出光电子 C.Ekm与入射光强度成正比 D.图中直线的斜率与普朗克常量有关,图2,典例剖析,解析 金属的逸出功是由金属自身决定的,与入射光频率无关,故A错误; 当0时会有光电子逸出,故B正确; 由光电效应方程EkmhW0,知光电子的最大初动能Ekm与入射光的强度无关,故C错误; 由光电效应方程EkmhW0,知h ,故D正确.,1.一光电管的阴极K用截止频率为的金属铯制成,光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U.用波长为的
3、单色光射向阴极,产生了光电流.已知普朗克常量为h,电子电荷量为e,真空中的光速为c.求: (1)金属铯的逸出功W0; 解析 由题知,金属铯的逸出功W0h 答案 h,解析答案,变式训练,1,2,3,(2)光电子到达阳极的最大动能Ek. 解析 根据光电效应方程知,光电子的最大初动能,1,2,3,解析答案,根据动能定理得:eUEkEkm,2.如图3所示电路可研究光电效应规律.图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳极.理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压.现接通电源,用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K,电流计中有示数;若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电
4、流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表 的示数为 6.0 V;现保持滑片P位置不变,光电管阴极材料 的逸出功为_,若增大入射光的强度,电流计的读数 _(选填“为零”或“不为零”).,1,2,3,答案,图3,解析,4.5 eV,为零,解析 由题知,当电流计的电流为0时,U6.0 V,则光电子的最大初动能为6.0 eV.由光电效应方程EkmhW0,得W0hEkm4.5 eV.光电子的最大初动能与入射光的强度无关,与入射光的频率有关,故增大入射光的强度,电流计的读数仍为零.,1,2,3,3.用同一实验装置如图4甲研究光电效应现象,分别用A、B、C三束光照射光电管阴极
5、,得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示,其中A、C两束光照射时对应的遏止电压相同,均为Uc1,下列论述正确的是( ),1,2,3,图4,A.B光束光子的能量最小 B.A、C两束光的波长相同,且比B光的波长长 C.三个光束中B光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多 D.三个光束中B光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大 解析 当光电流为零时光电管两端的电压为截止电压,对应光的频率为截止频率,由eU截 hW0知,入射光的频率越高,对应的截止电压U截越大,A光、C光的截止电压相等,故A光、C光的频率相等,它们的最大初动能也相等,而B光的频率最大,能量最大,故最大初动能也最大,对应的
6、波长最小,故A、C错误,B、D正确.,返回,1,2,3,解析,考题二 氢原子光谱与能级,知识精讲,2.解决氢原子能级跃迁问题的四点技巧 (1)原子跃迁时,所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差. (2)原子电离时,所吸收的能量可以大于或等于某一能级的绝对值. (3)一群氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射光子的种类N . (4)计算能级能量时应注意:因一般取无穷远处为零电势参考面,故各个能级的能量值均为负值.,例2 如图5所示是氢原子的能级图,大量处于n4激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出6种不同频率的光子,其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n2能级跃迁时释放的光子,则(
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