内容正文:
近代物理初步
一、核心知识回顾
1.光电效应
(1)四条实验规律
①任何一种金属都有一个截止频率,入射光的频率必须大于或等于这个频率,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无关,只随入射光频率的增大而增大.
③当入射光的频率大于截止频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比.
④入射光照射到金属板上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不会超过10-9 s.
(2)三个定量关系式
①爱因斯坦光电效应方程:Ek=hν-W0.
②最大初动能与遏止电压的关系:Ek=eUc.
③逸出功与截止频率的关系:W0=hνc.
(3)光电效应的三类图象分析
①最大初动能Ek与入射光频率ν的关系(如图1),满足规律Ek=hν-W0,图线与ν轴交点表示截止频率νc,斜率表示普朗克常量h.
图1
②光电流与电压的关系(如图2),b和c的遏止电压相同说明频率相同均大于a光的频率,饱和光电流的强度随入射光强度的增大而增大,b光比c光强度大.
图2
③遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线(如图3),满足规律Uc=ν-:图线与ν轴交点表示截止频率νc,斜率表示 .
图3
2.玻尔理论
(1)三个基本假设
①能级假设:氢原子能级En=(n=1,2,3,…),n为量子数.
②跃迁假设:hν=Em-En(m>n).
③轨道量子化假设:氢原子的电子轨道半径rn=n2r1(n=1,2,3,…),n为量子数.
(2)氢原子能级跃迁
①从低能级(n)高能级(m):动能减少,势能增加,原子能量增加,吸收能量,hν=Em-En.
②从高能级(m)低能级(n):动能增加,势能减少,原子能量减少,放出能量,hν=Em-En.
(3)三点注意
①原子跃迁时,所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差.
②原子电离时,所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值,剩余能量为自由电子的动能.
③一群原子和一个原子不同,一群原子的核外电子向基态跃迁时发射光子的种类N=C=.
3.原子核的衰变
(1)三种射线
①α射线:高速氦核流,贯穿本领最弱,电离作用最强
②β射线:高速电子流,贯穿本领较强,电离作用较弱
③γ射线:高频电磁波,贯穿本领最强,电离作用最弱
(2)衰变方程
①α衰变:X→Y+He(2个质子和2个中子结合成一整体射出)
②β衰变:X→Y+e(1个中子转化为1个质子和1个电子)
(3)α衰变和β衰变