高中物理光電效應(yīng)知識(shí)點(diǎn)

1、一、光電效應(yīng)和氫原子光譜學(xué)問(wèn)點(diǎn)一：光電效應(yīng)現(xiàn)象1.光電效應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)律任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必需大于這個(gè)極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)極限頻率則不能發(fā)生光電效應(yīng)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，其隨入射光頻率的增大而增大大于極限頻率的光照耀金屬時(shí)，光電流強(qiáng)度(反映單位時(shí)間內(nèi)放射出的光電子數(shù)的多少)與入射光強(qiáng)度成正比金屬受到光照，光電子的放射一般不超過(guò)109_s. 2光子說(shuō)子具有的能量與光的頻率成正比，即：hh6.631034 Js.3光電效應(yīng)方程表達(dá)式：hE W E hW .k0k0物理意義：金屬中的電子吸取一個(gè)光子獲得的能量是 h，這些能量的一局部用來(lái)克1W ，剩下

2、的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初動(dòng)能E mv2.0k2學(xué)問(wèn)點(diǎn)二： 粒子散射試驗(yàn)與核式構(gòu)造模型盧瑟福的 粒子散射試驗(yàn)裝置(1321 所示)試驗(yàn)現(xiàn)象絕大多數(shù) 粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)1322 所示 粒子散射試驗(yàn)的分析圖原子的核式構(gòu)造模型的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)學(xué)問(wèn)點(diǎn)三：氫原子光譜和玻爾理論光譜光譜：用光柵或棱鏡可以把光按波長(zhǎng)開放，獲得光的波長(zhǎng)(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄， 即光譜光譜分類有些光譜是一條條的亮線，這樣的光譜叫做線狀譜 有的光譜是連在一起的光帶，這樣的光譜叫做連續(xù)譜 (3)氫原子光譜的試驗(yàn)規(guī)律111巴耳末線系是氫原子光譜在可見光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)公式 R( )(n3,4,5，)，22n2R 是

3、里德伯常量，R1.10107 m1，n 為量子數(shù)玻爾理論定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的， 電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸取肯定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差打算，即hEmEnh h6.61034Js)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的點(diǎn)撥：易錯(cuò)提示nn1一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線數(shù)為n2，一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可的光譜線數(shù)最多為(n1)由能級(jí)圖可知，由于電子的軌道半徑不同，氫原子的能級(jí)不連續(xù)，這種現(xiàn)象叫能量量

4、子化考點(diǎn)一：對(duì)光電效應(yīng)的理解光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)以抑制原子核的引力時(shí)，便飛出金屬外表成為光電子極限頻率的實(shí)質(zhì)量必需大于金屬的逸出功才能發(fā)生光電效應(yīng)這個(gè)能量的最小值等于這種金屬對(duì)應(yīng)的逸出 功，所以每種金屬都有肯定的極限頻率對(duì)光電效應(yīng)瞬時(shí)性的理解量，因此電子對(duì)光子的吸取格外快速4.1324光電效應(yīng)方程電子吸取光子能量后從金屬外表逸出大初動(dòng)能，依據(jù)能量守恒定律，E hW .1324 所示k05用光電管爭(zhēng)辯光電效應(yīng)常見電路(如圖 1325 所示)1325兩條線索通過(guò)頻率分析：光子頻率高光子能量大產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大通過(guò)光的強(qiáng)度分析：入射光強(qiáng)度大光子數(shù)目多產(chǎn)生的光電子多光電流大常見概念辨析強(qiáng)度打算著每秒鐘

5、光源放射的光子數(shù)照耀光頻率h打算著光電光電子流的強(qiáng)度光電子逸出后的最大初動(dòng)能1m2 2m規(guī)律總結(jié)：光電子也是電子，光子的本質(zhì)是光，留意兩者的區(qū)分在發(fā)生光電效應(yīng)的過(guò)程中，并非全部光電子都具有最大初動(dòng)能，只有從金屬外表直接發(fā)出的光電子初動(dòng)能才最大考點(diǎn)二：氫原子能級(jí)和能級(jí)躍遷氫原子的能級(jí)圖1326 所示能級(jí)圖中相關(guān)量意義的說(shuō)明相關(guān)量意義能級(jí)圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)橫線左端的數(shù)字“1,2,3”表示量子數(shù)橫線右端的數(shù)字“13.6，3.4”表示氫原子的能量相鄰橫線間的距離帶箭頭的豎線小表示原子由較高能級(jí)向較低能級(jí)躍遷hEmEn關(guān)于光譜線條數(shù)的兩點(diǎn)說(shuō)明nn1一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)為

6、Nn2 (2)一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n1)二、核反響和核能學(xué)問(wèn)點(diǎn)一：自然放射現(xiàn)象和衰變自然放射現(xiàn)象 (1)自然放射現(xiàn)象具有簡(jiǎn)單的構(gòu)造放射性和放射性元素物質(zhì)放射某種看不見的射線的性質(zhì)叫放射性具有放射性的元素叫放射性元素 (3)三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是 射線、 射線、 射線(4)放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)性質(zhì)一樣應(yīng)用：消退靜電、工業(yè)探傷、作示蹤原子等防護(hù)：防止放射性對(duì)人體組織的損害原子核的衰變?cè)雍朔懦?粒子或 粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變分類 衰變：AXA4Y4HeZ 衰變：AXZ22A Y 0eZZ11半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)

7、生衰變所需的時(shí)間半衰期由原子核內(nèi)部的因素打算，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)點(diǎn)撥：易錯(cuò)提示1.2原子核衰變時(shí)質(zhì)量數(shù)守恒，核反響過(guò)程前、后質(zhì)量發(fā)生變化質(zhì)量虧損而釋放出核能.學(xué)問(wèn)點(diǎn)二：核反響和核能核反響守恒，電荷數(shù)守恒核力1.51015 m 之內(nèi)，只在相鄰的核子間發(fā)生作用核能核子結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸取的能量能，亦稱核能質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損Emc2，原子核的質(zhì)量必定比組成它的核子的質(zhì)量和要小m，這就是質(zhì)量虧損由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能Emc2.【考點(diǎn)解析：重點(diǎn)突破】考點(diǎn)一：衰變和半衰期衰變類型衰變方程衰變實(shí)質(zhì)衰變類型衰變方程衰變實(shí)質(zhì)2 2 個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體拋射出 衰變 衰

8、變AXA4Y4HeZZ22A X A Y 0eZZ11中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子21H21n4He1021n1H 0e011衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動(dòng)量守恒對(duì)半衰期的理解依據(jù)半衰期的概念，可總結(jié)出公式11NN( )t/，mm( )t/余原 2余原 2式中N原表示衰變前的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，N原余表示衰變后尚未余發(fā)生衰變的放射性元素的原子核數(shù)和質(zhì)量，t 表示衰變時(shí)間， 表示半衰期影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部因素打算的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強(qiáng))或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無(wú)關(guān)考點(diǎn)二：核反響方程的書寫類型衰變可控性核反響方程典例 衰變 衰變自發(fā)自發(fā)23892U2

9、3490Th4He223490Th23491Pa 0 1e人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯ぐ盐?47N4He178O1H2121(盧瑟福覺(jué)察質(zhì)子)4He9Be126C1n240(查德威克覺(jué)察中子)27Al4He30P1n13215030P30Si 0e15141重核裂變進(jìn)展人工把握約里奧居里夫婦覺(jué)察放射性同位素，同時(shí)覺(jué)察正電子比較簡(jiǎn)潔23592U1n14456Ba89Kr031n36023592U1n13654Xe90Sr00輕核聚變法把握101n38目前無(wú)2H3H4He1n1120核反響過(guò)程一般都是不行逆的，所以核反響方程只能用單向箭頭表示反響方向，不能用等號(hào)連接核反響的生成物肯定要以試驗(yàn)為根底，不能憑空只依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律杜撰誕生成物來(lái)寫核反響方程核反響遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒；遵循電荷數(shù)守恒 考點(diǎn)三：核能的產(chǎn)生和計(jì)算獲得核能的途徑重核裂變：重核俘獲一個(gè)中子后分裂成為兩個(gè)中等質(zhì)量的核的反響過(guò)程重核裂變 235 應(yīng)大于它的臨界體積輕核聚變：某些輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反響過(guò)程，同時(shí)釋放出大量的核能，要想使氘核和氚核合成氦核，必需到達(dá)幾百萬(wàn)度以上的高溫，因此聚變反響又叫熱核反響核能的計(jì)算方