该金属的极限频率。图线的斜率,可见图线的斜率在数值上等于普朗克常量。ν时即图像的纵截距的绝对值等于金属的逸出功。如图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同颜色的光。关于这些光下列说法正确的是由能级跃迁到能级产生的光子能量最大由能级跃迁到能级产生的光子频率最小这些氢原子总共可辐射出种不同频率的光用能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为的金属铂能发生光电效应 答案由能级跃迁到能级产生的光子能量为跃迁时产生光子能量的最大值,正确。由向能级跃迁时,产生的光子能量最小,频率也最小,错。这些氢原子跃迁时共可辐射出种不同频率的光,错。从能级跃迁到能级辐射出的光子能量为,大于金属铂的逸出功,故能发生光电效应,正确。重难光电效应规律发生光电效应的条件要使金属发射光电子,入射光频率必须大于金属的极限频率,反之,无论入射光强度多大,照射时间多长,都不会发射光电子。正确理解光电效应方程逸出功是指电子从金属表面直接逸出需要克服原子核引力做功的最小值,电子从金属中逸出消耗的能将大于或等于逸出功,而逸出光电子的初动能小于或等于最大初动能。重难突破逸出光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大,但不是成正比关系,且与入射光强度无关。单位时间内逸出的光电子数与单位时间内入射光子数成正比。ν图线由ν图线可以得到的物理量极限频率图线与ν轴交点的横坐标ν。逸出功图线与轴交点的纵坐标的绝对值,即。普朗克常量图线的斜率。典例如图所示,当开关断开时,用光子能量为的束光照射阴极,发现电流表读数不为零。合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于时,电流表读数仍不为零当电压表读数大于或等于时,电流表读数为零。求此时光电子的最大初动能的大小。求该阴极材料的逸出功。 解析设用光子能量为的光照射时,光电子的最大初动能为,阴极材料的逸出功为。当反向电压达到时,具有最大初动能的光电子恰不能到达阳极,因此。由光电效应方程有ν。解得,。答案如图甲,合上开关,用光子能量为的束光照射阴极,发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于时,电流表读数仍不为零,当电压表读数大于或等于时,电流表读数为零。把电路改为图乙,当电压表读数为时,逸出功及电子到达阳极时的最大动能为 答案解析用光子能量ν的光照射阴极,电流表读数不为零,则能发生光电效应,当电压表读数大于或等于时,电流表读数为零,则电子不能到达阳极由动能定理 知最大初动能由光电效应方程ν知对图乙,当电压表读数为时,电子到达阳极的最大动能。故正确。重难二对原子能级跃迁的理解原子从低能级向高能级跃迁,吸收定能量的光子,当个光子的能量满足ν末初时,才能被个原子吸收,使原子从低能级初向高能级末跃迁。原子从高能级向低能级跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能级差。当光子能量大于或等于时,也可以被氢原子吸收,使氢原子电离当氢原子吸收的光子能量大于时,氢原子电离后,电子具有定的初动能。群氢原子处于量子数为的激发态时,可能辐射出的光谱线条数为 。个原子在次从高能级向低能级跃迁时只发出条光谱线。原子还可吸收外来实物粒子如自由电子的能量而被激发,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的差值,均可使原子发生能级跃迁。跃迁时电子动能原子势能与原子能量的变化当轨道半径减小时,库仑引力做正功,原子势能减小,电子动能增大,原子能量减小。反之,轨道半径增大时,原子势能增大,电子动能减小,原子能量增大。典例氢原子处于基态时,原子的能量为,问大量氢原子在的激发态时,可放出几种频率的光其中最小频率等于多少若要使处于基态的氢原子电离,至少要用的能量满足ν末初时,才能被个原子吸收,使原子从低能级初向高能级末跃迁。原子从高能级向低能级跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能级差。当光子能量大于或等于时,也可以被氢原子吸收,使氢原子电离当氢原子吸收的光子能量大于时,氢原子电离后,电子具有定的初动能。群氢原子处于量子数为的激发态时,可能辐射出的光谱线条数为 。个原子在次从高能级向低能级跃迁时只发出条光谱线。原子还可吸收外来实物粒子如自由电子的能量而被激发,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等于两能级的差值,均可使原子发生能级跃迁。跃迁时电子动能原子势能与原子能量的变化当轨道半径减小时,库仑引力做正功,原子势能减小,电子动能增大,原子能量减小。反之,轨道半径增大时,原子势能增大,电子动能减小,原子能量增大。典例氢原子处于基态时,原子的能量为,问大量氢原子在的激发态时,可放出几种频率的光其中最小频率等于多少若要使处于基态的氢原子电离,至少要用多大频率的电磁波照射此原子跃迁到,辐射的能量最少ν 欲使氢原子电离,即将电子移到离核无穷远处,此时,则,而这份能量对应光子的最小频率应为ν 答案种 解析大量氢原子在的能级跃迁时可放出种频率的光。由ν可知能级之间的能级差越小,辐射的光子的频率就越低,从欲使处于基态的氢原子激发,下列措施中可行的是 用的光子照射用的光子照射用的光子照射用的电子碰撞答案解析,而,故正确。,不符合ν的条件,故错误。,已经足以使氢原子电离,故正确。用的电子碰撞,故正确。氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程原子要吸收光子,电子的动能增大,电势能增大,原子的能量增大原子要放出光子,电子的动能减小,电势能减小,原子的能量减小原子要吸收光子,电子的动能增大,电势能减小,原子的能量增大原子要吸收光子,电子的动能减小,电势能增大,原子的能量增大答案解析离核越远,氢原子的能量就越大,故需要吸收光子。电场力对电子做负功,故电势能增大。由 得电子动能 ,增大时减小。综上分析可知正确。对原子核式结构模型的理解粒子散射实验的结果粒子通过金箔时,绝大多数不发生偏转,仍沿原来的方向前进,少数发生较大的偏转,极少数偏转角超过,有的甚至被弹回,偏转角几乎达到。核式结构模型在原子的中心有个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数,所以整个原子是呈电中性的。电子绕着核旋转所需的向心力就是核对它的库仑引力。从粒子散射实验的数据估算出原子核半径的数量级为,原子半径的数量级为。思想方法典例如图所示为卢瑟福和他的学生做粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜起分别放在图中的四个位置时,关于观察到的现象,下列说法中正确的是 相同时间内放在位置时观察到屏上的闪光次数最多相同时间内放在位置时观察到屏上的闪光次数最少相同时间内放在位置时观察到屏上的闪光次数最少放在位置时观察不到屏上有闪光 解析由粒子散射实验的结果可知正确,均错。被反弹回来的粒子数最少。答案带负电的电子在核外绕着核旋转答案解析卢瑟福原子核式结构理论的主要内容是在原子的中心有个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。由此可见选项错误,选项正确。针对训练卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有 原子的中心有个核,叫做原子核原子的正电荷均匀分布在整个原子中原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里浙江专用物理第讲波粒二象性原子结构光电效应波粒二象性光电效应定义在光的照射下金属中的电子从表面逸出的现象,叫做光电效应,发射出来的电子叫做光电子。知识梳理有关光电效应的物理量遏止电压使光电流减小到零时的反向电压。截止频率能使种金属发生光电效应的入射光的最小频率叫做该种金属的截止频率又叫极限频率,不同金属对应着不同的截止频率。逸出功电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功。爱因斯坦光电效应方程光子说空间传播的光的能量是不连续的,是份份的,每份叫做个光子,光子的能量为εν,其中是普朗克常量,其值为。光电效应方程ν,其中ν为入射光的能量,为光电子的最大初动能,是金属的逸出功。光的波粒二象性光的干涉衍射偏振现象证明光具有波动性。光电效应说明光具有粒子性。光既具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性。辨析光电子就是光 ✕只要光强度足够强,任何金属都能发生光电效应 ✕极限频率越大的金属材料逸出功越大 二原子核式结构氢原子光谱能级公式原子核式结构粒子散射实验年,英国物理学家卢瑟福和他的学生进行了用粒子轰击金箔的实验,实验发现绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原方向前进,但有少数粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于,也就是说它们几乎被“撞”了回来。原子的核式结构模型在原子中心有个很小的原子核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。光谱光谱用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长频率和强度分布的记录,即光谱。线状谱有些光谱是条条的亮线,这样的光谱叫线状谱。连续谱有些光谱是连在起的光带,叫连续谱。光谱分析每种原子都有自己的特征谱线,可以利用它来鉴别物质或确定物质的组成成分,这种分析方法叫光谱分析。态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。跃迁原子从种定态跃迁到另种定态时,它辐射或吸收定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即ν,是普朗克常量,。轨道原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。原子的定态是⑩不连续的,因此电子的可能轨道也是 不连续的。氢原子能级能级公式氢原子的能级公式 玻尔理论定态原子只能处于系列不连续的能量状态中,在这些能量状中为基态能量,。氢原子的半径公式其中为基态半径。辨析粒子散射实验说明原子的全部正电荷和质量集中在原子核上 ✕氢原子吸收光子发生跃迁时从低能级跃迁到高能级 卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析,知道了 原子具有核式结构原子核内有中子存在原子核是由质子和中子组成的在原子中,原子核占有的空间很小 答案粒子散射实验结果说明原子是由原子核和核外电子组成的,原子核集中了全部的正电荷和几乎全部的质量,而且原子核占有空间很小,选项正确,但无法说明原子核的内部结构,因此选项错误。下列说法正确的是 原子核内任何两个核子间都存在着非常巨大的核力若入射到金属表面的光没有达到定的强度,就不可能发生光电效应若光子能量大于两能级差,处于低能级的电子就会跃迁到高能级粒子散射实验说明原子内有个很小的核,核内集中了所有正电荷和几乎全部质量 答案核力是短程强相互作用力,每个核子只跟相邻的核子间有核力作用,选项错只要入射光子的频率大于金属的截止频率,不论光强如何,均会产生光电效应,选项错由玻尔原子理论,电子吸收的光子能量刚好等于两能级差时,才会从低能级跃迁到较高能级,选项错。在做光电效应的实验时,金属被光照射时发生了光电效应,