高中物理光電效應知識點(diǎn)總結
2019-01-08 17:49:23三好網(wǎng)
一、光電效應和氫原子光譜
知識點(diǎn)一：光電效應現象
1.光電效應的實(shí)驗規律
(1)任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能發(fā)生光電效應，低于這個(gè)極限頻率則不能發(fā)生光電效應．
(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強度無(wú)關(guān)，其隨入射光頻率的增大而增大．
(3)大于極限頻率的光照射金屬時(shí)，光電流強度(反映單位時(shí)間內發(fā)射出的光電子數的多少)與入射光強度成正比．
(4)金屬受到光照，光電子的發(fā)射一般不超過(guò)92．光子說(shuō)
愛(ài)因斯坦提出：空間傳播的光不是連續的，而是一份一份的，每一份稱(chēng)為一個(gè)光子，光子具有的能量與光的頻率成正比，即：ε＝hν，其中h＝6.63×1034 J·s.
3．光電效應方程
(1)表達式：hν＝Ek＋W0或Ek(2)hν，這些能量的一部分用來(lái)克
服金屬的逸出功W0，剩下的表現為逸出后電子的最大初動(dòng)能Ekv2.
知識點(diǎn)二： α粒子散射實(shí)驗與核式結構模型
1.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗裝置(如圖13
�。�2－1所示)
2．實(shí)驗現象
絕大多數α粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但少數α粒子發(fā)生了大角度偏轉，極少數α粒子甚至被撞了回來(lái)．
3．原子的核式結構模型
在原子中心有一個(gè)很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在核里，帶負電的電子在核外空間繞核旋轉．
知識點(diǎn)三：氫原子光譜和玻爾理論 1.光譜
(1)(頻率)和強度分布的記錄，即光譜．
(2)光譜分類(lèi)
有些光譜是一條條的亮線(xiàn)，這樣的光譜叫做線(xiàn)狀譜． 有的光譜是連在一起的光帶，這樣的光譜叫做連續譜． (3)氫原子光譜的實(shí)驗規律．
巴耳末線(xiàn)系是氫原子光譜在可見(jiàn)光區的譜線(xiàn)，其波長(cháng)公式R()(n＝3，4，5，？)，
λ2n－17
R是里德伯常量，R＝1.10×10 m，n為量子數．
2．玻爾理論
(1)電子雖然繞核運動(dòng)，但并不向外輻射能量．
(2)躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即hνh是普朗克常量，h＝6.63×1034 J·s)
(3)是不連續的，因此電子的可能軌道也是不連續的．
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n？n－1？
(1)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線(xiàn)數為N＝C2＝，一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能n2的光譜線(xiàn)數最多為(n－1)．
(2)由能級圖可知，由于電子的軌道半徑不同，氫原子的能級不連續，這種現象叫能量量子化．
考點(diǎn)一：對光電效應的理解 1.光電效應的實(shí)質(zhì) 光子照射到金屬表面，某個(gè)電子吸收光子的能量使其動(dòng)能變大，當電子的動(dòng)能增大到足以克服原子核的引力時(shí)，便飛出金屬表面成為光電子．
2．極限頻率的實(shí)質(zhì)
光子的能量和頻率有關(guān)，而金屬中電子克服原子核引力需要的能量是一定的，光子的能量必須大于金屬的逸出功才能發(fā)生光電效應．這個(gè)能量的最小值等于這種金屬對應的逸出功，所以每種金屬都有一定的極限頻率．
3.對光電效應瞬時(shí)性的理解 光照射到金屬上時(shí)，電子吸收光子的能量不需要積累，吸收的能量立即轉化為電子的能量，因此電子對光子的吸收十分迅速．
4.光電效應方程
電子吸收光子能量后從金屬表面逸出，其中只有直接從金屬表面飛出的光電子才具有最大初動(dòng)能，根據能量守恒定律，Ek＝hν－W0.
5．用光電管研究光電效應
(1)常見(jiàn)電路
(2)兩條線(xiàn)索
�、偻ㄟ^(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．
�、谕ㄟ^(guò)光的強度分析：入射光強度大→光子數目多→產(chǎn)生的光電子多→光電流大． (3)常見(jiàn)概念辨析
2規律總結：
(1)光電子也是電子，光子的本質(zhì)是光，注意兩者的區別．
接發(fā)出的光電子初動(dòng)能才最大．
考點(diǎn)二：氫原子能級和能級躍遷
1.氫原子的能級圖
二、核反應和核能
知識點(diǎn)一：天然放射現象和衰變
1.天然放射現象 (1)天然放射現象．
元素自發(fā)地放出射線(xiàn)的現象，首先由貝可勒爾發(fā)現．天然放射現象的發(fā)現，說(shuō)明原子核具有復雜的結構．
(2)放射性和放射性元素．
物質(zhì)發(fā)射某種看不見(jiàn)的射線(xiàn)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(xiàn)：放射性元素放射出的射線(xiàn)共有三種，分別是γ射線(xiàn)． (4)放射性同位素的應用與防護． ①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素兩類(lèi)，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)相同．
�、趹茫合o電、工業(yè)探傷、作示蹤原子等． ③防護：防止放射性對人體組織的傷害． 2．原子核的衰變
(1)原子核放出α粒子或β粒子，變成另一種原子核的變化稱(chēng)為原子核的衰變． (2)分類(lèi)
A－44
α衰變：AZX→Z－2Y Aβ衰變：AZX→Z＋1Y(3)因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)．
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1.半衰期是大量原子核衰變時(shí)的統計規律，對個(gè)別或少數原子核，無(wú)半衰期可言.
2.原子核衰變時(shí)質(zhì)量數守恒，核反應過(guò)程前、后質(zhì)量發(fā)生變化？質(zhì)量虧損？而釋放出核能.
知識點(diǎn)二：核反應和核能
1.核反應
在核物理學(xué)中，原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過(guò)程．在核反應中，質(zhì)量數守恒，電荷數守恒．
2．核力
核子間的作用力．核力是短程力，作用范圍在1.5×1015 m之內，只在相鄰的核子間發(fā)生作用．
3．核能
核子結合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸收的能量，叫做原子核的結合能，亦稱(chēng)核能．
4．質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損 愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小Δm，這就
2.是質(zhì)量虧損．由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能ΔE＝Δmc【考點(diǎn)解析：重點(diǎn)突破】
考點(diǎn)一：衰變和半衰期
2.對半衰期的理解
(1)根據半衰期的概念，可總結出公式
N余＝N原t/τ，m余＝m原()t/τ
式中N原、m原表示衰變前的放射性元素的原子核數和質(zhì)量，N余、m余表示衰變后尚未發(fā)生衰變的放射性元素的原子核數和質(zhì)量，t表示衰變時(shí)間，τ表示半衰期．
(2)影響因素：放射性元素衰變的快慢是由原子核內部因素決定的，跟原子所處的物理狀態(tài)(如溫度、壓強)或化學(xué)狀態(tài)(如單質(zhì)、化合物)無(wú)關(guān)． 考點(diǎn)二：核反應方程的書(shū)寫(xiě)
考點(diǎn)三：核能的產(chǎn)生和計算
1.獲得核能的途徑
(1)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)量的核的反應過(guò)程．重核裂變的同時(shí)放出幾個(gè)中子，并釋放出大量核能．為了使鈾235裂變時(shí)發(fā)生鏈式反應，鈾塊的體積應大于它的臨界體積．
(2)輕核聚變：某些輕核結合成質(zhì)量較大的核的反應過(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，必須達到幾百萬(wàn)度以上的高溫，因此聚變反應又叫熱核反應．
2．核能的計算方法
(1)應用ΔE＝Δmc2：先計算質(zhì)量虧損Δm，注；(2)核反應遵守動(dòng)量守恒和能量守恒定律，因此我們；規律總結；2根據ΔE＝Δmc計算核能時(shí)，若Δm以千克為單位；
(1)應用ΔE＝Δmc2：先計算質(zhì)量虧損Δm，注意Δm的單位1 u＝1.66×1027 kg，1 u相當于931.5 MeV的能量，u是原子質(zhì)量單位．
(2)核反應遵守動(dòng)量守恒和能量守恒定律，因此我們可以結合動(dòng)量守恒和能量守恒定律來(lái)計算核能．
規律總結
2根據ΔE＝Δmc計算核能時(shí)，若Δm以千克為單位，“c”代入3×1082若Δm以“u”為單位，則由1uc＝931.5_MeV得ΔE＝Δm×931.5_MeV.
