波料二象性光电效应原子结构例题讲解与练习配答案
10页1、波料二象性 光电效应 原子结构知识点梳理一、光电效应1定义:在光的照射下从物体表面发射出_的现象2规律(1)各种金属都存在一个极限频率0,只有入射光的频率_0时才能发生光电效应;(2)瞬时性:光照射到金属,光电子的产生是_,光电子的产生时间不超过109s;(3)光电子的最大初动能跟入射光的强度无关,随着入射光的频率增大而_;(4)当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成_比3解释依据(1)光子说:光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个_,光子的能量跟光的频率成正比,即_;(2)爱因斯坦光电效应方程:EK_,EK是光电子的最大初动能,W0是金属的_二、玻尔理论1三条假说(1)定态:原子只能处于一系列_的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但不向外辐射能量,这些状态叫做_;(2)跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射(或吸收)一定的能量,即:E_;(3)轨道量子化:原子的不同能量状态跟电子沿_绕核运动相对应原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是_的2氢原子模型(1)轨道量子化:rn_,r00.531010m,(n0,1,2,3,)(
2、2)能量量子化:En_,E113.6 eV,(n0,1,2,3,)(3)跃迁量子化:原子在两个能级之间跃迁时辐射或吸收光子的能量满足:h_.3氢原子能级分布(如图521所示) (1)吸收光子的条件:电子从_能级向_能级跃迁(如从基态向激发态跃迁)(2)释放光子的条件:电子从_能级向_能级跃迁(如从激发态向基态跃迁)(3)原子发生电离的条件:吸收大于或等于逸出功的能量图521一光电效应1、电子2、大于或等于 瞬时的 增大 正 3、光子 hv hv-w0 逸出功二、玻尔理论1 不连续 定态 E初E终 不同轨道 不连续2 n2r0 E1/n2 Em-En3 低 高 高 低考点讲解考点一 对光电效应的理解1光电效应是金属中的自由电子吸收了光子的能量后,其动能大到足以克服金属离子对其的引力而逃逸出金属表面,成为光电子的现象2每个电子只能吸收一个光子的能量3光子说成功地解释了光电效应现象,光电效应现象表明光具有粒子性4逸出功W0与极限频率0的关系为:W0h0.例12010浙江卷 在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图52
3、2所示,则可判断出()图522A.甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能例1B解析本题考查有关光电效应的知识,中档题根据光电流与电压之间的关系图可知,甲、乙两光的截止电压相同,则两光的频率相同,波长相等,A错丙光的截止电压最大,所以丙光的频率最大,波长最小,B对根据爱因斯坦的光电效应方程,对于同一个金属,截止频率是个定值,C错逸出功是一样的,则频率大的光对应产生的光电子最大初动能大,D错例12010四川卷 用波长为2.0107 m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.71019 J由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h6.631034 Js,光速c3.0108 m/s,结果取两位有效数字)()A5.51014 Hz B7.91014 HzC9.81014 Hz D1.21015 Hz解析 本题考查的是光电效应由光电效应可知,入射光子的能量等于逸出功与最大初动能的和,即hWEk0,又有c,Wh0,由以上三式得钨的极限频率0HzHz7.91014Hz,故选择B.变式题2
4、010郑州模拟 如图553所示是光电管使用原理图,则()图553A.光电管可以将光信号转变为电信号B如果用绿光照射阴极K时电流表G有读数,则用红光照射K时电流表也一定有读数C如果把电源反接,电流表示数一定为零D如果断开开关S,电流表示数不一定为零解析 本题考查光电效应,中档题光电管的原理是光电效应,可以将光信号转变成电信号,A对绿光的频率大于红光的频率,如果绿光能发生光电效应,红光不一定能,B错把电源反接,如果达到截止电压,电流表读数才能为零,C错断开开关S,光电子逸出形成光电流,电流表示数不一定为零,D对考点二 波粒二象性1光波有一定的频率和波长,光子有一定的能量(Eh)和动量(p),是个矛盾对立的统一体,彼此含有对方的成分,共存于光的统一体中Ehh,p.事实上,不仅光具有波粒二象性,一切运动的物体都具有波粒二象性,其波长 (德布罗意波长)宏观物体的德布罗意波长非常小,很难观察到它们的波动性2要注意到:在一定条件下波动性显著,在另一条件下粒子性显著,即我们观察到这对矛盾的主要方面具体地说就是:光在传播过程中波动性显著,光在与物质作用时粒子性表现显著;大量光子产生的效果显示出波动性,个
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