（新課標）2018-2019學年高考物理 主題三 原子與原子核 3.3 原子核章末總結學案 新人教版選修3-5.doc
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3.3 原子核 章末總結 一、光電效應的規(guī)律和光電效應方程 1.光電效應的實驗規(guī)律 (1)任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于等于這個極限頻率，才能發(fā)生光電效應。低于極限頻率時，無論光照強度多強，都不會發(fā)生光電效應。 (2)光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光頻率的增大而增大。 (3)入射光照射到金屬上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不超過10－9 s。 (4)當入射光的頻率高于極限頻率時，單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目與入射光的強度成正比。 2.愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0 W0表示金屬的逸出功，νc表示金屬的極限頻率，則W0＝hνc。 [例1] 如圖1甲所示為研究光電效應的電路圖。 圖1 (1)對于某金屬用紫外線照射時，電流表指針發(fā)生偏轉。將滑動變阻器滑片向右移動的過程中，電流表的示數不可能________(選填“減小”、“增大”)。如果改用頻率略低的紫光照射，電流表________(選填“一定”“可能”或“一定沒”)有示數。 (2)當用光子能量為5 eV的光照射到光電管上時，測得電流表上的示數隨電壓變化的圖象如圖乙所示。則光電子的最大初動能為________J，金屬的逸出功為________J。 解析 (1)AK間所加的電壓為正向電壓，光電子在光電管中加速，滑動變阻器滑片向右移動的過程中，若光電流達到飽和，則電流表示數不變，若光電流沒達到飽和電流，則電流表示數增大，所以滑動變阻器滑片向右移動的過程中，電流表的示數不可能減小，紫光照射不一定能發(fā)生光電效應，所以電流表可能有示數。 (2)由題圖乙可知，當該裝置所加的電壓為反向電壓，當電壓為－2 V時，電流表示數為0，得光電子的最大初動能為2 eV，根據光電效應方程Ekm＝hν－W0得W0＝3 eV＝4.810－19 J。 答案 (1)減小 可能 (2)3.210－19 4.810－19 [針對訓練1] (多選)下列關于光電效應的說法正確的是( ) A.若某材料的逸出功是W，則它的極限頻率νc＝ B.光電子的初速度和照射光的頻率成正比 C.光電子的最大初動能和照射光的頻率成正比 D.光電子的最大初動能隨照射光頻率的增大而增大 解析 逸出功與極限頻率的關系W＝hνc，則極限頻率νc＝，選項A正確；根據光電效應方程Ek＝hν－W0可知，光電子的初速度與照射光頻率不成正比，光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數關系，不是正比關系，選項B、C錯誤；照射光頻率越高，則最大初動能越大，選項D正確。 答案 AD 二、玻爾氫原子理論 1.氫原子的半徑公式 rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，r1＝0.5310－10 m。 2.氫原子的能級公式 氫原子的能級公式：En＝E1(n＝1，2，3，…)，其中E1為基態(tài)能量，E1＝－13.6 eV。 3.氫原子的能級圖(如圖2所示) 圖2 (1)能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)——定態(tài)。 (2)橫線左端的數字“1，2，3，…”表示量子數，右端的數字“－13.6，－3.4，…”表示氫原子的能級。 (3)相鄰橫線間的距離，表示相鄰的能級差，量子數越大，相鄰的能級差越小。 (4)帶箭頭的豎線表示原子由較高能級向較低能級躍遷，原子躍遷條件為hν＝Em－En。 [例2] 如圖3所示為氫原子能級示意圖的一部分，則氫原子( ) 圖3 A.從n＝4能級躍遷到n＝3能級比從n＝3能級躍遷到n＝2 能級輻射出電磁波的波長長 B.從n＝5能級躍遷到n＝1能級比從n＝5能級躍遷到n＝4 能級輻射出電磁波的速度大 C.處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率是一樣的 D.從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外放出能量 解析 氫原子從高能級躍遷到低能級輻射一定頻率的光子。Em－En＝hν，能級差值越大，輻射光子的頻率越大，波長越短，E4－E3
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