《导学教程》物理(新课标版)配套课件选修3-5第二章.ppt
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1、第二章 光电效应 原子结构【2014高考高考备考导航备考导航】考点考点考纲要求考纲要求考查角度考查角度1光电效应光电效应光电效应规律的理解光电效应规律的理解及光电效应方程的应及光电效应方程的应用用2爱因斯坦光电爱因斯坦光电效应方程效应方程3氢原子光谱氢原子光谱玻尔理论的理解及应玻尔理论的理解及应用;氢原子能级结构用;氢原子能级结构及能级公式的理解及能级公式的理解.4氢原子的能级氢原子的能级结构、能级公结构、能级公式式一、光电效应及爱因斯坦的光电效应方程一、光电效应及爱因斯坦的光电效应方程【知识梳理】【知识梳理】1光电效应:光电效应:照射到金属表面的光,能使金属中的照射到金属表面的光,能使金属中
2、的_从表面逸出的现象叫光电效应,逸出的从表面逸出的现象叫光电效应,逸出的_叫光电叫光电子子2光电效应的规律光电效应的规律(1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须_这个极限频率才能产生光电效应这个极限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光电子的最大初动能与入射光的强度 ,只随入,只随入射光射光 的增大而增大的增大而增大抓纲扣本抓纲扣本落实基础落实基础电子电子电子电子大于大于无关无关频率频率(3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过109 s.(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电
3、流的强当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的强度成度与入射光的强度成 3逸出功:逸出功:使电子脱离金属所做功的使电子脱离金属所做功的 叫逸出叫逸出功功4爱因斯坦的光电效应方程爱因斯坦的光电效应方程(1)光子说:光不仅发射和吸收时能量是一份一份的,光子说:光不仅发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,频率为为的光的能量子为的光的能量子为 ,这些能量子称为,这些能量子称为 (2)光电效应方程:光电效应方程:Ek ,Ek为光电子的为光电子的_ _,由此方程可求得光电效应的截止频率,由此方程可求得光
4、电效应的截止频率c .正比正比最小值最小值h光子光子hW0最最大初动能大初动能【自主检测】【自主检测】1(2011广东理综广东理综)光电效应实验中,下列表述正确光电效应实验中,下列表述正确的是的是A光照时间越长光电流越大光照时间越长光电流越大B入射光足够强就可以有光电流入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关遏止电压与入射光的频率有关 D入射光频率大于极限频率才能产生光电子入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析解析在光电效应中,若照射光的频率小于极限频率,在光电效应中,若照射光的频率小于极限频率,无论光照时间多长,光照强度多大,都无光电流,故无论光照时间多长,光照强度多大,都无
5、光电流,故A、B错误,错误,D正确由正确由eU0Ek,EkhW0,可知,可知U(hW)/e,即遏止电压与入射光频率,即遏止电压与入射光频率有关有关答案答案CD二、原子核式结构模型二、原子核式结构模型【知识梳理】【知识梳理】1电子的发现:电子的发现:英国物理学家英国物理学家 发现了电子发现了电子2粒子散射实验的现象:粒子散射实验的现象:绝大多数绝大多数粒子穿过金箔粒子穿过金箔后,基本上仍沿后,基本上仍沿 方向前进,但少数方向前进,但少数粒子发生了粒子发生了_偏转,极少数偏转,极少数粒子甚至被撞了回来粒子甚至被撞了回来3原子的核式结构模型:原子的核式结构模型:原子的中心有一个很小的原子的中心有一个
6、很小的核,全部核,全部 和几乎全部和几乎全部 集中在核里,电子在正集中在核里,电子在正电体的外面高速运动电体的外面高速运动4原子核的尺度:原子核的尺度:原子核直径的数量级为原子核直径的数量级为 m,原,原子直径的数量级约为子直径的数量级约为 m.汤姆孙汤姆孙原来的原来的大角度大角度正电荷正电荷质量质量10151010【自主检测】【自主检测】2卢瑟福利用卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构,粒子轰击金箔的实验研究原子结构,正确反映实验结果的示意图是图正确反映实验结果的示意图是图21中的中的解析解析粒子轰击金箔后偏转,越靠近金箔,偏转的粒子轰击金箔后偏转,越靠近金箔,偏转的角度越大,所以角度越
7、大,所以A、B、C错误,错误,D正确正确答案答案D三、氢原子光谱三、氢原子光谱【知识梳理】【知识梳理】1光谱和光谱分析光谱和光谱分析(1)线状谱:光谱是一条条的线状谱:光谱是一条条的 (2)连续谱:光谱看起来不是一条条分立的谱线,而是连续谱:光谱看起来不是一条条分立的谱线,而是连在一起的连在一起的 (3)特征谱线:不同原子的亮线位置不同,说明不同原特征谱线:不同原子的亮线位置不同,说明不同原子的发光子的发光 是不一样的,因此这些亮线称为原子的特征谱是不一样的,因此这些亮线称为原子的特征谱线线(4)光谱分析:利用特征谱线来鉴别物质和确定物质的光谱分析:利用特征谱线来鉴别物质和确定物质的组成成分,
8、这种方法称为光谱分析组成成分,这种方法称为光谱分析亮线亮线光带光带频率频率【自主检测】【自主检测】3下列有关光谱的说法正确的是下列有关光谱的说法正确的是A氢原子的发射光谱是连续的氢原子的发射光谱是连续的B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C由于各种原子的原子结构不同,所以各种原子的由于各种原子的原子结构不同,所以各种原子的原子光谱也不相同原子光谱也不相同D分析物质发光的光谱,可以鉴别物质中含哪些无分析物质发光的光谱,可以鉴别物质中含哪些无素素答案答案BCD四、玻尔的原子模型及氢原子的能级四、玻尔的原子模型及氢原子的能级【知识梳理】【知识梳理】1玻尔的原
9、子模型玻尔的原子模型(1)电子的轨道是量子化的电子在这些轨道上绕核的电子的轨道是量子化的电子在这些轨道上绕核的运动是运动是 的,不产生电磁辐射的,不产生电磁辐射(2)原子的能量是原子的能量是 的,电子在不同的轨道上运的,电子在不同的轨道上运动时,原子处于不同的状态且具有不同的能量原子中这动时,原子处于不同的状态且具有不同的能量原子中这些具有确定能量的稳定状态叫些具有确定能量的稳定状态叫 .能量最低的定态叫能量最低的定态叫做做 ,其他的状态叫,其他的状态叫 (3)电子从一种定态电子从一种定态(设能量为设能量为Em)跃迁到另一种定态跃迁到另一种定态(设设能量为能量为En)时,它辐射时,它辐射(或吸
10、收或吸收)一定频率的光子,光子的能一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的量由这两种定态的 决定,即决定,即 .稳定稳定量子化量子化定态定态基态基态激发态激发态能量差能量差hEmEn2氢原子的能级氢原子的能级(1)原子各定态的原子各定态的能量值叫做原子的能能量值叫做原子的能级氢原子的能级图如级氢原子的能级图如图图22所示所示【自主检测】【自主检测】4(2012江苏单科江苏单科)如图如图23所示是某原子的能级图,所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光在图为原子跃迁所发出的三种波长的光在图24所示所示原子光谱的选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正原子光谱的选项中,谱线从
11、左向右的波长依次增大,则正确的是确的是_答案答案C【考点解读】【考点解读】1对光电效应规律的解释对光电效应规律的解释剖题探法剖题探法突破考点突破考点考点一考点一光电效应规律的理解及光电效应方程的应用光电效应规律的理解及光电效应方程的应用光电子的最光电子的最大初动能随大初动能随着入射光频着入射光频率的增大而率的增大而增大,与入增大,与入射光强度无射光强度无关关电子吸收光子能量后,一部分克服阻碍作用电子吸收光子能量后,一部分克服阻碍作用做功,剩余部分转化为光电子的初动能,只做功,剩余部分转化为光电子的初动能,只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,对于
12、确定的金属,初动能,对于确定的金属,W0是一定的,故是一定的,故光电子的最大初动能只随入射光频率的增大光电子的最大初动能只随入射光频率的增大而增大而增大光电效应具光电效应具有瞬时性有瞬时性光照射金属时,电子吸收一个光子的能量后光照射金属时,电子吸收一个光子的能量后,动能立即增大,不需要能量积累的过程,动能立即增大,不需要能量积累的过程光较强时饱光较强时饱和电流大和电流大光较强时,包含的光子数较多,照射金属时光较强时,包含的光子数较多,照射金属时产生的光电子较多,因而饱和电流较大产生的光电子较多,因而饱和电流较大2.用图象表示光电效应方程用图象表示光电效应方程(1)最大初动能最大初动能Ek与入射
13、光与入射光频率频率的关系图线如图的关系图线如图25所示所示(2)由图线可以得到的物理由图线可以得到的物理量:量:极限频率:图线与极限频率:图线与轴交轴交点的横坐标点的横坐标0.逸出功:图线与逸出功:图线与Ek轴交点轴交点的纵坐标的值的纵坐标的值W0|E|E.普朗克常量:图线的斜率普朗克常量:图线的斜率kh.【典例剖析】【典例剖析】例例1(2013淮阴模拟淮阴模拟)如图如图26所示电路可研究所示电路可研究光电效应规律图中标有光电效应规律图中标有A和和K的为光电管,其中的为光电管,其中K为阴极,为阴极,A为阳极理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压为阳极理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电
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