2022届高考物理二轮复习知识点： 近现代物理

第17章 波粒二象性 一．黑体和黑体辐射 实验规律： 1）随着温度的升高，黑体的辐射强度都有增加； 2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动。 二．光电效应 (无线电波--红外线--可见光(红橙黄绿蓝靛紫)-- 紫外线-- X射线---γ射线（波长减小，频率增大） 波长=波速*周期 λ=c*T=c/ν) 1．定义：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。 2.条件：（1）入射光的频率大于极限频率 （2）入射光的能量大于逸出功 3.两条主线： （入射光频率一定）光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大→饱和光电流大 光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大→遏止电压大 4．定量分析时应抓住三个关系式 (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)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0 （逸出功与极限频率由金属本身决定，与入射光无关） 5.光电效应规律 (1)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。 (2)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s。 (3)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。 热点 　光电效应的图象问题 图象名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 ①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值 W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率k＝h 颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系 ②饱和光电流Im：电流的最大值 ③最大初动能：Ekm＝eUc 颜色不同时，光电流与电压的关系 ①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和光电流 ③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①截止频率νc：图线与横轴的交点 ②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大 ③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即h＝ke.(注：此时两极之间接反向电压) 三：光的波粒二象性 (1) 光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。 (2) 黑体辐射，光电效应，康普顿效应说明光具有粒子性。 （康普顿效应：研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分） (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性。 康普顿效应：说明光子既有能量也有动量 2．物质波 (1)概率波：光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波。 (2)物质波（德布罗意波）：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝，p为运动物体的动量，h为普朗克常量。 电子干涉条纹对概率波的验证（少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性） 第18章 原子结构 认识原子结构的线索：气体放电的研究―→阴极射线―→发现电子―→汤姆孙的“枣糕模型”卢瑟福核式结构模型玻尔模型。 一．电子的发现：汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，提出了原子的“枣糕模型” 壁上的荧光是由于玻璃受到阴极射线（电子流）撞击引起的 二．原子的核式结构模型 α粒子散射实验 (1)α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来。 (2)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，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。 二．玻尔的原子模型 玻尔理论 (1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。 (2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝Em－En。(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·s) (3)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。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的。 说明： 原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大 原子的能量及变化规律 (1)原子的能量：En＝Ekn＋Epn. (2)电子绕核运动时：k＝m，故Ekn＝mv＝ 电子轨道半径越大，电子绕核运动的动能越小． (3)当电子的轨道半径增大时，库仑引力做负功，原子的电势能增大，反之，电势能