高考物理 第十六章原子物理学 第1讲　光电效应和波粒二象性.docxVIP

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课标要求

备考策略

1.了解人类探索原子及其结构的历史。知道原子的核式结构模型。通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。

2.了解原子核的组成和核力的性质。知道四种基本相互作用。能根据质量数守恒和电荷数守恒写出核反应方程。

3.了解放射性和原子核衰变。知道半衰期及其统计意义。了解放射性同位素的应用，知道射线的危害与防护。

4.认识原子核的结合能，了解核裂变反应和核聚变反应。关注核技术应用对人类生活和社会发展的影响。

5.通过实验，了解光电效应现象。知道爱因斯坦光电效应方程及其意义。能根据实验结论说明光的波粒二象性。

6.知道实物粒子具有波动性，了解微观世界的量子化特征。体会量子论的建立对人们认识物质世界的影响

光电效应现象与光电效应方程的应用、原子核式结构、氢原子光谱规律、能级跃迁、核衰变与核反应方程、核能与爱因斯坦质能方程是近几年高考的命题热点。复习过程中加强对α粒子散射实验的理解，深刻理解氢原子的能级结构及光电效应方程；加强对核反应方程特别是衰变的理解；强化对核能、质能方程的理解和应用

第1讲光电效应和波粒二象性

考点一黑体辐射及实验规律

1.热辐射

（1）定义：周围的一切物体都在辐射，这种辐射与物体的有关，所以叫热辐射。

（2）特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的不同而有所不同。

2.黑体、黑体辐射的实验规律

（1）黑体：能够入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。

（2）黑体辐射的实验规律：

①对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除了与有关，还与材料的及表面状况有关；

②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的有关。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有，另一方面，辐射强度的极大值向波长较的方向移动，如图。

3.能量子

（1）定义：普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。

（2）能量子大小：ε＝，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h称为普朗克常量。h＝6.626×

10－34J·s（一般取h＝6.63×10－34J·s）。

1.【黑体和黑体辐射】关于黑体与黑体辐射，下列说法正确的是（）

A.一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关

B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，所以看起来是黑色的

C.随着温度的升高，黑体辐射电磁波的辐射强度将会增加

D.黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

2.【黑体辐射的规律】下列关于在两种不同温度下某一定质量的气体的分子速率分布图像[纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率]和两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系的图像符合实验规律的是（）

3.【能量子公式ε＝hν的应用】（2022·江苏高考4题）上海光源通过电子—光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）

A.频率减小 B.波长减小

C.动量减小 D.速度减小

考点二光电效应

1.光电效应及其规律

（1）光电效应现象

照射到金属表面的光，能使金属中的从表面逸出，这个现象称为光电效应，这种电子常称为。

（2）光电效应的产生条件

入射光的频率金属的截止频率。

（3）光电效应规律

①每种金属都有一个截止频率νc，入射光的频率必须这个截止频率才能产生光电效应。

②光电子的最大初动能与入射光的强度，只随入射光的增大而增大。

③光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s。

④当入射光的频率大于或等于截止频率时，在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，逸出的光电子数越，逸出光电子的数目与入射光的强度成正比，饱和电流的大小与入射光的强度成。

2.爱因斯坦光电效应方程

（1）光电效应方程

①表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝。

②物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的。

（2）逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的，W0＝hνc＝hcλ

（3）最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。

?判断小题

1.光子和光电子都不是实物粒子。（）

2.只要入射光的强度足够大，就可以使金属发生光电效应。（）

3.要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于或等于该金属的逸出功。（）

4.光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比。（）

1.光电效应的两条分析