知識(shí)點(diǎn)回顧針對(duì)訓(xùn)練3-5光電效應(yīng)原子原子核

一、光電效應(yīng)光子說(shuō)光電效應(yīng)方程康普頓效應(yīng)2、光電效應(yīng)結(jié)論：=1\*GB3①存在飽和電流I，表明入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多；=2\*GB3②存在遏止電壓UC：表明光電子具有最大初動(dòng)能；=3\*GB3③截止頻率νC：光電子的能量與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)；=4\*GB3④瞬時(shí)性：光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過(guò)10-9s。牢記:能否發(fā)生取決于___________________飽和電流I取決于___________________截止頻率νC、逸出功W0取決于___________，關(guān)系是______遏止電壓UC取決于__________________(波粒二象性)二、原子有結(jié)構(gòu)1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，提出原子的棗糕模型，揭開(kāi)了研究原子結(jié)構(gòu)的序幕。1911年盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)。α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并且有極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了90°，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180°。（1）eq\o\ac(○,1)定態(tài)假設(shè)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(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，這些狀態(tài)叫做定態(tài)。氫原子的各個(gè)定態(tài)的能量值，叫做它的能級(jí)。原子處于最低能級(jí)時(shí)電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)，這種定態(tài)叫做基態(tài)；原子處于較高能級(jí)時(shí)電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)的這些定態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。eq\o\ac(○,2)躍遷假設(shè)原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為En）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為Em）時(shí)，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即eq\o\ac(○,3)軌道假設(shè)：原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運(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的分布也是不連續(xù)的。（2）能級(jí)圖eq\o\ac(○,1)能級(jí),(n=1,2,3)=0.5310-10m,=-13.6eV,eq\o\ac(○,2)電子從離核遠(yuǎn)處躍遷到離核近軌道上，即從從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，總能量減小，放出光子。eq\o\ac(○,3)一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線條數(shù)為N=eq\o\ac(○,4)吸收光子的能量：原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)只能吸收能量值等于兩個(gè)能級(jí)差的光子；而從某一能級(jí)被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子。吸收實(shí)物粒子的能量：部分或全部吸收?，F(xiàn)代量子理論認(rèn)為電子的軌道只能用電子云來(lái)描述。三、原子核有結(jié)構(gòu)（1）人類認(rèn)識(shí)原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和它的變化規(guī)律，是從天然放射現(xiàn)象開(kāi)始的。貝克勒耳發(fā)現(xiàn)放射性。（2）三種射線的性質(zhì)盧瑟福質(zhì)子查德威克發(fā)現(xiàn)中子在核反應(yīng)中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都是守恒的。α衰變實(shí)質(zhì)β衰變實(shí)質(zhì)（放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變需要的時(shí)間。放射性元素衰變的快慢是由核內(nèi)部本身的因素決定，與原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，它是對(duì)大量原子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。N=，m=。）原子核的人工轉(zhuǎn)變：α粒子轟擊氮核()發(fā)現(xiàn)質(zhì)子用α粒子轟擊鈹核()時(shí)發(fā)現(xiàn)中子重核的裂變：（原子彈、核反應(yīng)堆）輕核的聚變：（氫彈、熱核反應(yīng)）4、核力與結(jié)合能質(zhì)量虧損質(zhì)能方程核子結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸收的能量叫原子核的結(jié)合能，亦稱核能。核子結(jié)合生成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損。凡是由平均質(zhì)量大的核，生成平均質(zhì)量小的核的核反應(yīng)都是釋放核能的。愛(ài)因斯坦在相對(duì)論中得出物體的質(zhì)量和能量間的關(guān)系式_________________，就是著名的質(zhì)能聯(lián)系方程，簡(jiǎn)稱質(zhì)能方程。1u=_____________kg相當(dāng)于_________MeV（此結(jié)論在計(jì)算中可直接應(yīng)用）。(2012上海)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的AA．頻率 B．強(qiáng)度C．照射時(shí)間 D．光子數(shù)目一單色光照到某金屬表面時(shí)，有光電子從金屬表面逸出，下列說(shuō)法中正確的是BCEA．只增大入射光的頻率，金屬逸出功將減小B．只延長(zhǎng)入射光照射時(shí)間，光電子的最大初動(dòng)能將不變C．只增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能將增大D．只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時(shí)間將縮短E．只增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多（2014廣東18）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是ADA．增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B.減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C.改變頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D．改變頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大（2009寧夏）關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是AA．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多某同學(xué)用圖1的電路分別對(duì)兩種金屬a和b做“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用相同頻率的單色光分別照射a或b時(shí)，兩金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)。通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和調(diào)換直流電源的極性，得到電流表示數(shù)i隨電壓表示數(shù)u表示的圖線如圖2所示。已知電子的電荷量為e，則（BCE）i2i2i1B．金屬a的逸出功大于b的逸出功C．從金屬a逸出的光電子的最大初動(dòng)能為euc1D．當(dāng)電源電壓為-uc2時(shí)，金屬板b上沒(méi)有光電子逸出E．每秒鐘從金屬板b逸出的電子數(shù)等于個(gè)（2014江蘇）已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng),比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子,鈣逸出的光電子具有較大的A. (A)波長(zhǎng)(B)頻率(C)能量(D)動(dòng)量【2013上海高考】．某半導(dǎo)體激光器發(fā)射波長(zhǎng)為1.5×10-6m，功率為5.0×10-3W的連續(xù)激光。已知可見(jiàn)光波長(zhǎng)的數(shù)量級(jí)為10-7m，普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，該激光器發(fā)出的BD(A)是紫外線(B)是紅外線(C)光子能量約為1.3×10-18J(D)光子數(shù)約為每秒3.8×1016個(gè)(2012海南)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，下列說(shuō)法正確的是ADEA．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)B．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的波長(zhǎng)成反比C．對(duì)于同種金屬，Ek與光照射的時(shí)間成正比D．對(duì)于同種金屬，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系E．對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系（2011課標(biāo)）在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為λ0，該金屬的逸出功為_(kāi)_____。若用波長(zhǎng)為λ（λ<λ0）的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為_(kāi)_____。已知電子的電荷量、真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。；（單選）如圖，N為金屬板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動(dòng)勢(shì)和極性已在圖中標(biāo)出，已知金屬板的逸出功為4.8eV．現(xiàn)分別用不同能量的光子照射金屬板（各光子的能量在圖上標(biāo)出），那么下列各圖中，能夠到達(dá)金屬網(wǎng)的光電子動(dòng)能最大的是D（2014山東）氫原子能級(jí)如圖，當(dāng)氫原子從躍遷到的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)為656nm。以下判斷正確的是CDA、氫原子從躍遷到的能級(jí)時(shí)，輻射光的波長(zhǎng)大于656nmB、用波長(zhǎng)為325nm的光照射，可使氫原子從躍遷到的能級(jí)C、一群處于能級(jí)上的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線D、用波長(zhǎng)為633nm的光照射，不能使氫原子從躍遷到的能級(jí)E4E3E2E1圖1E4E3E2E1圖1nEn/eV0nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6∞43215-0.54氫原子從能級(jí)m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為υ1，從能級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為υ2，已知普朗克常量為h，若氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí)m，則AA．輻射光子能量為hυ2-hυ1B.輻射光子能量為hυ1+hυ2C.吸收光子能量為hυ2-hυ1 D.吸收光子能量為hυ1+hυ2 （2011浙江15）關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是DA．α射線是由氦原子核衰變產(chǎn)生B．β射線是由原子核外電子電離產(chǎn)生C．γ射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生D．通過(guò)化學(xué)反應(yīng)不能改變物質(zhì)的放射性（2014課標(biāo)Ⅰ）關(guān)于天然放射性，下列說(shuō)法正確的BCDA．所有元素都有可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無(wú)關(guān)C．放射性元素與別的元素形成化合物時(shí)仍具有放射性D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)E．一個(gè)原子核在一次衰變中可同時(shí)放出α、β和γ三種射線【2013上海高考】．放射性元素衰變?yōu)?，此衰變過(guò)程的核反應(yīng)方程是＿＿＿＿；用此衰變過(guò)程中發(fā)出的射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過(guò)程的方程是＿＿＿＿。答案． (2013全國(guó)大綱)放射性元素（Rn）經(jīng)α衰變變成釙（Po），半衰期約為3.8天；但勘測(cè)表明，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代后，目前地殼中仍存在天然的含有放射性元素Rn的礦石，其原因是（）AA．目前地殼中的Rn主要來(lái)自于其它放射性元素的衰變B．在地球形成初期，地殼中的元素Rn的含量足夠多C．當(dāng)衰變產(chǎn)物Po積累到一定量以后，Po的增加會(huì)減慢Rn的衰變進(jìn)程D．Rn主要存在于地球深處的礦石中，溫度和壓力改變了它的半衰期（2008海南物理）某考古隊(duì)發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨．考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代．已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年．該生物死亡時(shí)距今約年．（11460年）(2008上海物理)放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往會(huì)同時(shí)伴隨＿＿＿＿＿輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)過(guò)t＝T1·T2時(shí)間后測(cè)得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們?cè)瓉?lái)的質(zhì)量之比mA：mB＝＿＿＿＿＿。γ，： （2008寧夏卷））天然放射性元素Pu經(jīng)過(guò)次α衰變和次β衰變，最后變成鉛的同位素。（填入鉛的三種同位素Pb、Pb、Pb中的一種）（1）84（2008北京卷）14.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3,普朗克常量為h,真空中的光速為c。下列說(shuō)法正確的是BA.核反應(yīng)方程是H+nH+B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損1+m2-m3C.輻射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)cD.光子的波長(zhǎng)（2009重慶卷）16.某科學(xué)家提出年輕熱星體中核聚變的一種理論，其中的兩個(gè)核反應(yīng)方程為B原子核質(zhì)量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001++++X+方程式中1、表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見(jiàn)下表：AX是，B.X是，C,X是，D.X是，（2010北京）15.太陽(yáng)因核聚變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷減少。太陽(yáng)每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，太陽(yáng)每秒鐘減少的質(zhì)量最接近DA.1036kg B.1018kg C.1013kg D.10（2008四川卷）15．下列說(shuō)法正確的是AA．γ射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．β射線比α射線更容易使氣體電離C．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)源于重核裂變D．核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來(lái)自輕核聚變【2013廣東高考】.軸核裂變是核電站核能的重要來(lái)源，其中一種裂變反應(yīng)是下列說(shuō)法正確的有ACA.上述裂變反應(yīng)中伴隨著中子放出B.鈾塊體積對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)生無(wú)影響C.鈾核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可人工控制D.鈾核的半衰期會(huì)受到環(huán)境溫度的影響（2014課標(biāo)Ⅱ）在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是。ACEA．密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出了基本電荷的數(shù)值B．貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C．居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出釙（Po）和鐳（Ra）兩種新元素D．盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子核內(nèi)部存在質(zhì)子E．湯姆遜通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出了該粒子的比荷(2013天津卷)．下列說(shuō)法正確的是A．原子核發(fā)生衰變時(shí)要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律B.α射線、β射線、γ射線都是高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子流C．氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動(dòng)能只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)答案：C下列說(shuō)法正確的是BCEA．若使放射性物質(zhì)的溫度升高