人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第4章 原子结构和波粒二象性 本章整合.ppt

核心知识·整合构建专项提升·综合突破目录索引核心知识·整合构建电子能量轨道En-Em饱和hν遏止电压截止频率hν-W0hν变长专项提升·综合突破突破点一光电效应及光电效应方程1.有关光电效应的问题主要有两个方面,一是光电效应现象中有关规律的判断,二是应用光电效应方程进行简单的计算。处理该类问题关键是掌握光电效应的规律,明确各物理量之间的决定关系。2.光电效应的规律:①截止频率ν0,是能使金属发生光电效应的最低频率,也是判断能否发生光电效应的依据。若νν0,无论多强的光照射,都不能发生光电效应;②最大初动能Ek,与入射光的频率和金属的逸出功有关,与光的强弱无关;③饱和电流与光的强弱有关,在入射光频率不变的情况下,光的强弱正比于单位时间内照射到金属表面单位面积上的光子数。3.光电子的最大初动能跟入射光的能量hν、金属逸出功W0的关系为光电效应方程,表达式为Ek=hν-W0,反映了光电效应现象中的能量守恒。4.解答光电效应有关图像问题的三个关键点(1)明确图像的种类。(2)弄清图线的纵轴截距、横轴截距的物理意义。(3)选准光电效应的有关方程。【例1】(多选)(2023山东济南高二期末)照射到金属表面的光可能使金属中的电子逸出,可以用图甲所示的电路研究电子逸出的情况。阴极K在受到光照时能够逸出电子,阳极A吸收阴极K逸出的电子,在电路中形成光电流。在光照条件不变的情况下改变光电管两端的电压得到图乙所示图像。断开开关,换用不同频率的单色光照射阴极K,得到电子最大初动能与入射光波长倒数的关系图像,如图丙所示。下列说法正确的是()甲乙丙ACB.图丙中的λ0是产生光电效应的最小波长C.图乙中遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初动能,且有最大值D.图乙中电压由0到U1,光电流越来越大,说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多答案AC动能,且有最大值,即光电子有最大初动能,C正确;单位时间内逸出光电子的个数是由光的强弱决定的,当光的强弱一定时,单位时间内逸出光电子的个数是一定的,只不过当电压较小时,不是所有的光电子都能到达阳极,电压越大到达阳极的光电子数越多,D错误。突破点二玻尔理论1.玻尔原子模型(1)量子化观点:电子的可能轨道半径、原子的能量、原子跃迁辐射或吸收光子的频率都只能是分立的、不连续的值。(2)对应关系:电子处于某一可能轨道对应原子的一种能量状态。(3)定态观点:电子在某一可能轨道上运动时,原子是不向外辐射电磁波的,轨道与能量是稳定的。(4)跃迁观点:能级跃迁时辐射或吸收光子的能量为hν=En-Em(nm)。(5)①原子吸收光子能量是有条件的,只有等于某两个能级差时才被吸收发生跃迁。②如果入射光的能量E≥13.6eV,原子也能吸收光子,则原子电离。③用粒子碰撞的方法使原子能级跃迁时,粒子能量大于能级差即可。2.跃迁与光谱线原子处于基态时,原子是稳定的,但原子在吸收能量跃迁到激发态后,就不稳定了,这时就会向低能级定态跃迁,而跃迁到基态,有时是经多次跃迁再到基态。一群氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射出的光谱线条数为【例2】(多选)(2023河北石家庄二中高二期中)如图为氢原子能级图,则下列说法正确的是()A.13eV的电子可以使基态氢原子发生跃迁B.大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射8种不同频率的光子C.现用光子能量介于10~12.9eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子,在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种D.从n=4能级跃迁到n=2能级时产生的光子a与从n=5能级跃迁到n=3能级时产生的光子b的能量之比为97∶255AC解析电子的能量大于两能级差即可使氢原子发生跃迁,A正确;大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射光子的种类数最多为=10,B错误;光子能量介于10~12.9eV范围内的光,可以被基态的氢原子吸收后跃迁到2、3、4能级,因为ΔE12=10.2eV,ΔE13=12.09eV,ΔE14=12.75eV,三者均在10~12.9eV范围内,ΔE15=13.06eV不在该范围内,故可能被吸收的光子能量只有3种,C正确;从n=4能级跃迁到n=2能级时产生的光子a的能量为Ea=(-0.85eV)-(-3.4eV)=2.55eV,从n=5能级跃迁到n=3能级时产生的光子b的能量为Eb=(-0.54eV)-(-1.51eV)=0.97eV,故光子a与光子b的能量之比为255∶97,D错误。【例3】如图为氢原子部分能级示意图。现有大量处于激发态n=5能级的氢原子,向较低能级跃迁时,会放出不同频率的光子。已知可见光的