光電效應復習

光子的波粒二象性粒子性波動性（具有能量）（具有頻率）（具有動量）h光子的波動性二者通過h來聯系推廣：實物粒子也具有波粒二象性（具有波長）不確定性關系：光電效應康普頓效應光的干涉光的衍射一.光電效應的實驗規律陽極陰極（1）存在飽和電流(2)存在遏止電壓和截止頻率(3)具有瞬時性光電效應方程的圖像：外加電壓和光電流的關系（同種金屬）

光子數影響飽和電流光的頻率影響遏止電壓IUc2OU黃光（強）黃光（弱）藍光Uc1解題的核心是由光電效應方程結合動能與靜電力做功的關系Ek=eUc寫出學生熟悉的形式Uc=ν?（藍字――兩個變量）Uc—ν圖象是一條斜率為的直線遏止電壓Uc=0對應的頻率就是截止頻率νc2、最大初出動能-入射光頻率：Ekm-

ν圖像-W0νc截距和斜率的物理意義分別是什么？EkmV第十八章原子結構學習線索如下展開：原子中正負電荷分布的研究湯姆孫的原子模型盧瑟福提出新的假設（核式結構模型）被粒子散射實驗否定

氫原子光譜波爾的原子結構模型二、玻爾的原子模型玻爾模型定態假說原子只能處于一系列不連續的能量狀態中，這些狀態稱為定態。軌道假說原子不同能量狀態跟電子沿不同軌道繞核運動相對應。因定態不連續，所以電子可能軌道分布也是不連續的。躍遷假說原子從一種定態躍遷到另一定態時,要輻射（或吸收）一定頻率的光子,光子能量等于兩定態的能量差。高能級低能級放出光子吸收能量玻爾從上述假設出發，利用庫侖定律和牛頓運動定律，計算出了氫的電子可能的軌道半徑和對應的能量．氫原子能級三、玻爾理論對氫光譜的解釋如圖所示,氫原子從n>2的某一能級躍遷到n=2的能級,輻射出能量為2.55eV的光子.問最少要給基態的氫原子提供多少電子伏的能量,才能使它輻射上述能量的光子?請在圖中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖.

答案：12.75eV第十九章原子核的組成

名稱本質符號在磁場中的偏轉情況在電場中偏轉情況電荷量射出

速度電離

本領貫穿

本領射線帶正電的粒子流

42He

偏轉

偏轉

2e約為c/10

強

弱射線高速電子流

0-1e

偏轉

偏轉

一e

接近c

較弱

較強射線光子流或高頻電磁波不偏轉不偏轉

O

C

弱

強天然放射現象的發現，使人們認識到原子核具有復雜結構，可以再分。二.衰變原則：（1）衰變:（2）β衰變:（3）γ衰變:伴隨射線或射線產生.三、半衰期一、天然放射性衰變：質量數守恒，電荷數守恒。盧瑟福發現質子:用粒子轟出氮原子產生氧的同位素，方程：

147N十42He=1780+11H這是第一次實現原子核的人工轉變：用粒子、質子、中子甚至光子去轟擊原子核都可實現原子核的轉變，通過這種方式可以研究原子核的結構，發現和制造新元素。

原子核人工轉變放射性同位素：有些元素的同位素具有放射性1934年約里奧一居里夫婦發現經過粒子轟擊的鋁片中會有放射性3015P，即：

42He+2713Al=3015P+10n3015P=3014Si+01e自然界里沒有天然的3015P,它是通過核反應生成的人工放射性同位素。人工放射性的優點：半衰期短，容易控制。

放射性同位素的應用與防止教學1．利用放射性同位素的射線(1)r射線探傷儀可檢查金屬內部的損傷，其依據是r射線有很強的貫穿本領。(2)a射線帶電能最大，可使放射源周圍的空氣電離變成導電氣體從而消除靜電積累。(3)放射線能引起生物體內的DNA的突變，這種作用可以應用在放射線育種，放射線滅害蟲，放射作用保存食品以及醫療學上的“放療”等。(4)做“放射性標記”的放射性同位素就是示蹤原子。2．污染與防止放射線對人體組織的破壞作用是對細胞核的破壞，使用放射性同位素必須注意人身安全，同時要防止放射性物質對空氣、水源、用具等的污染。結合能并不是由于核子結合成原子核而具有的能量，而是為把核子分開而需要的能量。這個能量巨大，如何求出這個能量？應用質能方程和質量虧損的概念，教學中應注意一定的質量m和一定的能量mc2相對應的觀點,以及原子核在變化時，其變化前后總質量是不同的，這種質量的差異對應的就是核反應中所吸收或釋放的能量。結合能原子核越大，它的結合能越高↓比結合能比核能越大，表示原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩定↓質量虧損E=mc2↓核能

E=mc2原子核反應中的質量虧損并不破壞質量守恒定律，在核能例題的計算中，要讓學生體會這一點，訓練單位換算，原子質量單位和千克的關系，焦耳和電子伏的關系。

核力和結合能①寫出核反應方程②計算質量虧損Δm③根據質能方程ΔE=ΔmC2計算核能。

④注意質量單位取kg和u的不同，若以原子質量（u）為單位，可直接用ΔE=Δm(u)×931.5MeV.⑤原子核的結合能=核子的平均結合能×核子數核能的計算步驟第6節重核的裂變核裂變：通過事例分析，可以讓學生總結出裂變的幾個特點：①裂變過程中能放出巨大的能量。②裂變的同時能放出2～3個(或更多個)中子。③裂變的產物不是唯一的。注意：裂變反應的依據是實驗事實，不能僅憑反應前后質量數守恒和電荷數守恒，杜撰各裂變反應。重核裂變的機制，不做說明。鏈式反應：應該讓學生了解，維持鏈式反應要有一定的條件。要維持鏈式反應，就要減少裂變物質中的雜質，還要增大裂變物質的體積。這就引入了臨界體積的概念。核反應堆(可控鏈式反應)：核反應堆是可控的鏈式反應裝置，它能使核能平穩釋放。核反應堆主要由核燃料、減速劑、控制調節系統、冷卻系統和防護層組成。核燃料是由天然鈾或濃縮鈾制成的鈾棒。核反應堆的教學，著重讓學生了解用人工方法控制鏈式反應速度的原理，了解減速劑和控制棒的作用。核電站的教學：讓學生了解目前所有正式運行的核電站都是應用裂變發電的。應該適當介紹世界上各發達國家以及一些發展中國家和地區在核能發電上取得的進展，介紹我國正在建設中的廣東大亞灣和浙江秦山核電站的有關情況，指明發展核電以適應對能源日益增長的需要，是一種必然的趨勢。關于光電效應下述說法中正確的是()A、光電子的最大初動能隨著入射光的強度增大而增大B、只要入射光的強度足夠強，照射時間足夠長，就一定能產生光電效應C、在光電效應中，飽和光電流的大小與入射光的頻率無關D、任何一種金屬都有一個極限頻率，低于這個頻率的光不能發生光電效應答案：D當某種單色光照射到金屬表面時，金屬表面有光電子逸出．如果光的強度減弱，頻率不變，則：()A．光的強度減弱到某一最低數值時，就沒有光電子逸出B．單位時間內逸出的光電子數減少C．逸出光電子的最大初動能減小D．單位時間內逸出的光電子數和光電子的最大初動能都要減小B返回用某種單色光照射某種金屬表面，發生光電效應，現將該單色光的光強減弱，則（） A．光電子的最大初動能不變 B．光電子的最大初動能減少 C．單位時間內產生的光電子數減少 D．可能不發生光電效應AC返回在光電效應實驗中，當用光子能量E＝3.1eV的單色光照射陰極K時，(如圖)，產生少量電流.若K極接正，A極接負，當兩極間電壓為0.9V時，光電流恰好截止.那么當A極接正，K極接負，電壓仍為0.9V的時光電子到達A極的最大動能Ek2＝

eV，此金屬的逸出功W＝

eV.解：打出的光電子具有初動能，若A、K間加上反向電壓時，電場力做負功，當EK=eU反光電流恰好截止.∴EK1=0.9eV由EK1=E-W∴逸出功W=E-EK1=2.2eV若A、K間加上正向電壓時，電場力做正功，光電子到達A極的最大動能為：Ek2＝EK1+eU=0.9+0.9=1.8eV1.82.2返回如圖，當電鍵S斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發現電流表讀數不為零。合上電鍵，調節滑線變阻器，發現當電壓表讀數小于0.60V時，電流表讀數仍不為零；當電壓表讀數大于或等于0.60V時，電流表讀數為零。由此可知陰極材料的逸出功為（）A．1.9eVB．0.6eVC．2.5eVD．3.1eV解析：電流表讀數剛好為零，說明剛好沒有光電子能夠到達陽極。根據動能定理，光電子的最大初動能剛好為0.6eV。由Ek=hν-W0可知W0=1.9eV。選A。A如圖所示，陰極K用極限波長λ0=0.66μm的金屬銫制成的，用波長λ=0.5μm的綠光照射陰極K，調整兩個極板電壓.當A板電壓比陰極高出2.5V時，光電流達到飽和，電流表示數為0.64μA，求：（1）每秒鐘陰極發射的光電子數和光電子飛出陰極時的最大初動能；（2）如果把照射陰極的單色光的光強增為原來的2倍，每秒鐘陰極發射的光電子數和光電子飛出陰極的最大初動能.

四、原子能級躍遷問題/躍遷時電子動能、原子電勢能與原子能量的變化當軌道半徑減小時，庫侖引力做正功，原子的電勢能Ep減小，電子動能增大，原子能量減小．反之，軌道半徑增大時，原子電勢能增大，電子動能減小，原子能量增大．

處于基態的一群氫原子受某種單色光的照射時，只發射波長為λ1、λ2、λ3的三種單色光，且λ1＞λ2＞λ3，則照射光的波長為（

）A.λ1

B.λ1+λ2+λ3

C.

D.

C如圖所示，是氫原子四個能級的示意圖。當氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級時，輻射出光子a，當氫原子從n=3的能級躍遷到n=2的能級時，輻射出光子b,則以下判斷正確的是＿

A.在真空中光子a的波長大于光子b的波長B.光子a可使氫原子從n＝2躍遷到n=3的能級C.光子b可使處于n=3能級的氫原子電離D.一群處于n=3能級上的氫原子向能低級躍遷時最多產生6種譜線

AC如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發態，在向較低能級躍遷的過程中向外發出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法中正確的是（

）A．從n=3的激發態躍遷到n=2的激發態時所發出的光的波長最短B．這群氫原子能發出3種頻率不同的光，且均能使金屬鈉發生光電效應C．金屬鈉表面所發出的光電子的初動能最大值為9.60eVD．從n=3的激發態躍遷到基態時所發出的光能使金屬鈉發生光電效應，且使光電子獲得最大初動能

CD1：

經過一系列衰變和衰變后，可以變成穩定的元素鉛206，問這一過程衰變和衰變次數？解：設經過x次衰變，y次衰變238＝206＋4x92=82+2x-yx＝8y＝68次α衰變，6次β衰變2．釙210經α衰變成穩定的鉛，其半衰期為138天，質量為64g的釙210，經276天，求釙的質量。①寫出核反應方程②計算質量虧損Δm③根據質能方程ΔE