新教材同步系列2024春高中物理第四章原子結構和波粒二象性本章小結課件新人教版選擇性必修第三冊

第四章原子結構和波粒二象性本章小結構建知識網(wǎng)絡歸納專題小結專題1光電效應現(xiàn)象和光電效應方程的應用1．與光電效應有關的五組概念對比(1)光子與光電子：光子指光在空間傳播時的每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射時發(fā)射出來的電子，其本質是電子．(2)光電子的動能與光電子的最大初動能：金屬表面的電子吸收光子后向外飛離金屬時，需克服原子核的引力做功，剩余的能量為最大初動能．(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達陽極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個飽和值，這個飽和值是飽和光電流，在一定的光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無關．(4)入射光強度與光子能量：入射光強度指單位時間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上的總能量．(5)光的強度與飽和光電流：頻率相同的光照射金屬產(chǎn)生光電效應，入射光越強，飽和光電流越大，但不是簡單的正比關系．2．光電效應的研究思路(1)兩條線索：(2)兩組對應關系：入射光強度大→光子數(shù)目多→逸出的光電子多→光電流大；光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動能大．3．三個關系(1)愛因斯坦的光電效應方程Ek＝hν－W0．(2)光電子的最大初動能Ek可以利用光電管實驗的方法測得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止電壓．(3)逸出功W0與截止頻率νc的關系是W0＝hνc．例1

(多選)在光電效應實驗中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb．h為普朗克常量．下列說法正確的是 (

)A．若νa＞νb，則一定有Ua＜UbB．若νa＞νb，則一定有Eka＞EkbC．若Ua＜Ub，則一定有Eka＜EkbD．若νa＞νb，則一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb解析：設該金屬的逸出功為W，根據(jù)愛因斯坦光電效應方程有Ek＝hν－W，同種金屬的W相同，則逸出光電子的最大初動能隨ν的增大而增大，B正確；又Ek＝eU，則最大初動能與遏止電壓成正比，C正確；根據(jù)上述有eU＝hν－W，遏止電壓U隨ν增大而增大，A錯誤；又有hν－Ek＝W，W相同，則D錯誤．答案：BC專題2光電效應的四類圖像圖像名稱圖線形狀讀取信息最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖線①截止頻率(極限頻率)：橫軸截距②逸出功：縱軸截距的絕對值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：圖線的斜率k＝h遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖線①截止頻率νc：橫軸截距②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke圖像名稱圖線形狀讀取信息顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系①遏止電壓Uc：橫軸截距②飽和光電流Im：電流的最大值③最大初動能：Ekm＝eUc顏色不同時，光電流與電壓的關系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2例2

(多選)1905年，愛因斯坦把普朗克的量子化概念進一步推廣，成功地解釋了光電效應現(xiàn)象，提出了光子說．給出的與光電效應有關的四個圖像中，下列說法正確的是

(

)A．圖甲中，當紫外線照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針發(fā)生了偏轉，說明鋅板帶正電，驗電器帶負電B．圖乙中，從光電流與電壓的關系圖像中可以看出，電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明遏止電壓和光的強度有關D．圖丁中，由光電子最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖像可知該金屬的逸出功為E或hνc根據(jù)光電效應方程Ek＝hν－W0知Ek－ν圖線的縱軸截距的絕對值表示逸出功，則逸出功為W0＝E，當最大初動能為零，入射光的頻率等于金屬的截止頻率，則金屬的逸出功等于hνc，故D正確．答案：CD專題3三個原子模型的對比原子模型實驗基礎原子結構成功和局限棗糕模型電子的發(fā)現(xiàn)原子是一個球體，正電荷均勻分布在球內(nèi)，電子鑲嵌其中可解釋一些實驗現(xiàn)象，但無法說明α粒子散射實驗核式結構模型盧瑟福的α粒子散射實驗原子的中心有—個很小的核，全部正電荷和幾乎全部質量集中在核里，電子在核外運動成功解釋了α粒子散射實驗，無法解釋原子的穩(wěn)定性及原子光譜的分立特征原子模型實驗基礎原子結構成功和局限玻爾原子模型氫原子光譜的研究在核式結構模型基礎上，引入量子觀念成功解釋了氫原子光譜及原子的穩(wěn)定性，不能解釋較復雜原子的光譜現(xiàn)象例3物理學家盧瑟福和他的學生用α粒子轟擊金箔，研究α粒子被散射的情況，其實驗裝置如圖所示．關于α粒子散射實驗，下列說法正確的是

(

)A．大多數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉B．α粒子大角度散射是由于它跟電子發(fā)生了碰撞C．α粒子散射實驗說明占原子質量絕大部分的帶正電的物質集中在很小的空間范圍D．通過α粒子散射實驗還可以估計原子核半徑的數(shù)量級是10－10m解析：當α粒子穿過原子時，電子對α粒子影響很小，影響α粒子運動的主要是原子核，離原子核遠則α粒子受到的庫侖斥力很小，運動方向改變?。挥挟敠亮Ｗ优c原子核十分接近時，才會受到很大的庫侖斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的機會就很少，所以只有極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度的偏轉，而絕大多數(shù)基本按直線方向前進，A錯誤；α粒子散射角度大的原因是其受到原子核的斥力比較大，不是由于它跟電子發(fā)生了碰撞，B錯誤；α粒子散射實驗說明原子內(nèi)部很空曠，占原子質量絕大部分的帶正電的物質集中在很小的空間范圍，C正確；通過α粒子散射實驗不能估計原子核半徑的數(shù)量級是10－15m，D錯誤．答案：C2．電離電離態(tài)：n＝∞，E＝0．基態(tài)→電離態(tài)：E吸＝0－(－13.6eV)＝13.6eV電離能．n＝2→電離態(tài)：E吸＝0－E2＝3.4eV．如吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動能．例4

(多選)氫原子各個能級的能量如圖所示，氫原子由n＝1能級躍遷到n＝