第一講光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)

第一講光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)第一頁，共二十二頁，2022年，8月28日波長(zhǎng)：頻率：長(zhǎng)短低高無線電波紅外線紫外線X射線射線紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫電磁波譜：第二頁，共二十二頁，2022年，8月28日1.光電效應(yīng)現(xiàn)象：用紫外光照射不帶電的鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，此時(shí)鋅板帶正電荷，鋅板帶電的原因是有電子逸出，這種現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)一、光電效應(yīng)2.光電子：光電效應(yīng)現(xiàn)象中發(fā)射出來的電子4.光電流：光電管陰極發(fā)射電子，被陽極吸收，在回路中形成電流3.光電管：利用光電效應(yīng)現(xiàn)象制成的元件(一)、概念第三頁，共二十二頁，2022年，8月28日(二)、規(guī)律1.當(dāng)入射光的頻率較低時(shí)，無論多大強(qiáng)度的光都不會(huì)有光電流2.極限(截止)頻率：只有入射光達(dá)到某一頻率υ0時(shí)，才有光電子出來4.入射光頻率達(dá)到υ0后：光電流的大小與入射光的強(qiáng)度成正比3.光電效應(yīng)與光照幾乎同時(shí)發(fā)生，一般不超過10－9s5.入射光強(qiáng)度：指單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面單位面積上的能量，可以理解為頻率一定時(shí)，光強(qiáng)越大，光子數(shù)越多第四頁，共二十二頁，2022年，8月28日6、飽和電流：7、遏止電壓：光強(qiáng)不變的情況下，隨著所加電壓的不斷增大，光電流趨于一個(gè)飽和值遏止電壓與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，與入射光的頻率有關(guān)8.最大初動(dòng)能：光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大，與遏止電壓有關(guān)反向電壓第五頁，共二十二頁，2022年，8月28日(單)在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連，用弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針就張開一個(gè)角度，如圖，這時(shí)(

)A．鋅板帶正電，指針帶負(fù)電B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負(fù)電，指針帶正電D．鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電B第六頁，共二十二頁，2022年，8月28日(單)某單色光照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下述措施中可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是()A.延長(zhǎng)光照時(shí)間

B.增大光的強(qiáng)度

C.換用波長(zhǎng)較短的光照射

D.換用頻率較低的光照射

C第七頁，共二十二頁，2022年，8月28日(雙選)在如圖的光電管實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的B單色光照射時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，那么 A.A光的頻率大于B光的頻率B.B光的頻率大于A光的頻率C.用A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是a流向bD.用A光照射光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是b流向aAC第八頁，共二十二頁，2022年，8月28日愛因斯坦提出：空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每一份稱為一個(gè)光子，光子具有的能量與光的頻率成正比，即：E=hγ，其中h＝6.63×10－34J·s

二.光子說三.愛因斯坦電效應(yīng)方程1.最大初動(dòng)能：金屬表面的電子吸收光子后，克服金屬原子核的引力做功，從金屬表面逸出的電子具有的電大動(dòng)能2.逸出功：克服金屬原子核的引力逃逸出成為光電子所做的功的最小值W0逸出功由金屬本身決定，與其他因素?zé)o關(guān)第九頁，共二十二頁，2022年，8月28日3.愛因斯坦光電效應(yīng)方程當(dāng)光電子剛好能脫離原子核的束縛時(shí)，vmax=0,有：1)、斜率表示：普朗克常量h2)、橫軸交點(diǎn)：極限頻率3)、縱軸交點(diǎn)：逸出功極限頻率與逸出功有關(guān)第十頁，共二十二頁，2022年，8月28日(2011廣東高考)(雙)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是()A．光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大B．入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C．遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D．入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子

CD(單)某金屬在綠光的照射下發(fā)生了光電效應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是()A.若增加綠光的照射強(qiáng)度,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增大

B.若增加綠光的照射強(qiáng)度,則逸出的光電子最大初動(dòng)能增大C.若改用紫光照射,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)一定增大D.若改用紫光照射,則逸出的光電子最大初動(dòng)能增大

AD第十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日(單)現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長(zhǎng)關(guān)系為λa>λb>λc.用b光束照射某種金屬時(shí)，恰能發(fā)生光電效應(yīng)．若分別用a光束和c光束照射該金屬，則可以斷定(

)A．a(chǎn)光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)B．c光束照射時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)C．a(chǎn)光束照射時(shí)，釋放出的光電子數(shù)目最多D．c光束照射時(shí)，釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最小A第十二頁，共二十二頁，2022年，8月28日[雙選](2009·上海高考)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬(

)A．無論光照多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．無論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D．超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大AD第十三頁，共二十二頁，2022年，8月28日(單)如圖，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零．由此可知陰極材料的逸出功為()

A．1.9eV

B．0.6eV

C．2.5eV

D．3.1eVA第十四頁，共二十二頁，2022年，8月28日第二部分原子結(jié)構(gòu)1.1858年，德國(guó)物理學(xué)家普呂克爾發(fā)現(xiàn)在一個(gè)真空的玻璃管兩端加上高電壓時(shí)會(huì)發(fā)出一種射線——陰極射線一、陰極射線的發(fā)現(xiàn)2.1897年,湯姆生發(fā)現(xiàn)電子(電子的發(fā)現(xiàn)說明原子可以再分),揭開了研究原子結(jié)構(gòu)的序幕,提出了葡萄干布丁模型3、美國(guó)密立根油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出電子電量e=1.6022177×10－19C正電荷電子第十五頁，共二十二頁，2022年，8月28日二、粒子散射實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)裝置(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

①絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本仍沿原來的方向前進(jìn)(原子內(nèi)大部分是空的)

②有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)(正電荷,質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上)③極少數(shù)α粒子甚至發(fā)生反彈①提出原子核式結(jié)構(gòu)②估算出原子核大小的數(shù)量級(jí)是10-15m(原子半徑10-10m)α粒子散射實(shí)驗(yàn)→否定了湯姆生葡萄干布丁模型→提出了核式結(jié)構(gòu)模型→打開原子物理的大門④有的甚至幾乎達(dá)到180°(核的質(zhì)量很大)(3)貢獻(xiàn)：第十六頁，共二十二頁，2022年，8月28日(單)在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是(

)A.原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上B.正電荷在原子中是均勻分布的C.原子中存在著帶負(fù)電的電子D.原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中A第十七頁，共二十二頁，2022年，8月28日(雙)α粒子散射實(shí)驗(yàn)如圖,熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí),下面關(guān)于觀察到的現(xiàn)象的說法中正確的是（）A．放在A位置時(shí),相同時(shí)間內(nèi)觀察到熒光屏上的閃光次數(shù)最多B．放在B位置時(shí),相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比A位置時(shí)少一些C．放在C、D位置時(shí)，屏上觀察不到閃光D．放在D位置時(shí),屏上仍能觀察閃光，但次數(shù)極少AD第十八頁，共二十二頁，2022年，8月28日三、玻爾的基本假設(shè)1.軌道假設(shè):軌道是量子化的,只能取一些分立值2.定態(tài)假設(shè):不同軌道對(duì)應(yīng)著不同的能量狀態(tài)，這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，并不向外輻射能量3.躍遷假設(shè):原子在不同的狀態(tài)具有不同的能量，從一個(gè)定態(tài)向另一個(gè)定態(tài)躍遷時(shí)要輻射或吸收一定頻率的光子，光子能量一定要等于能級(jí)差第十九頁，共二十二頁，2022年，8月28日1.能級(jí)：原子內(nèi)部不連續(xù)的能量稱為原子的能級(jí)。2.躍遷：原子從一個(gè)能級(jí)變化到另一個(gè)能級(jí)的過程。hυEmEn高能級(jí)低能級(jí)(自發(fā)地)hυEmEn高能級(jí)低能級(jí)(吸收能量)四、能級(jí)與躍遷在躍遷的過程中，原子輻射(或吸收)光子的能量必須恰好等于兩個(gè)能級(jí):hυ=Em-En★如果是用電子去轟擊，則需電子的能量大于或等于能級(jí)差就可以躍遷第二十頁，共二十二頁，2022年，8月28日五、氫原子的能級(jí)1.基態(tài):在正常狀態(tài)下，氫原子處于最低能級(jí)(E1)的狀態(tài)2.激發(fā)態(tài)：當(dāng)電子受到光子或電子轟擊時(shí)，可從基態(tài)能級(jí)(E1)遷到較高的能級(jí)(E2、E3……)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，它會(huì)向較低的能級(jí)自發(fā)地躍遷，躍遷