内容正文:
新人教版物理选择性必修3知识梳理
第十二章 近代物理初步
第1讲 光电效应 波粒二象性
一、光电效应
1.光电效应现象
在光的照射下,金属中的① 从表面逸出的现象。发射出来的电子叫② 。
2.光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须③ 这个极限频率才能发生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的④ 无关,只随入射光频率的增大而⑤ 。
(3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。
(4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和电流随入射光的增强而增大。
3.遏止电压与截止频率
(1)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压Uc。
(2)截止频率:能使某种金属发生光电效应的⑥ 频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)。不同的金属对应着不同的截止频率。
二、光电效应方程
1.光子说
在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,一份叫做一个光量子,简称光子。光子的能量ε=⑦ ,其中h=6.63×10-34J·s(称为普朗克常量)。
2.逸出功W0
使电子脱离某种金属所做功的⑧ 。
3.最大初动能
发生光电效应时,金属表面上的⑨ 吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。
4.爱因斯坦光电效应方程
(1)表达式:Ek=hν-⑩ 。
(2)物理意义:金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的 ,剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能Ek=mev2。
三、光的波粒二象性与物质波
1.光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 性。
(2)光电效应、康普顿效应说明光具有 性。
(3)光既具有 性,又具有 性,称为光的波粒二象性。
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 的地方,暗条纹是光子到达概率 的地方,因此光波又叫概率波。
(2)物质波: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。
答案:① 电子 ② 光电子 ③ 大于 ④ 强度 ⑤ 增大 ⑥ 最小 ⑦ hν ⑧ 最小值 ⑨ 电子 ⑩ W0 逸出功W0 波动 粒子 波动 粒子 大 小
第2讲 原子结构与原子核
一、原子的核式结构
(1)1909—1911年,英国物理学家① 进行了α粒子散射实验,提出了核式结构模型。
(2)α粒子散射实验
a.实验装置:如图所示。
b.实验结果:α粒子穿过金箔后,绝大多数沿② 前进,少数发生较大角度偏转,极少数偏转角度大于90°,甚至被弹回。
(3)核式结构模型:原子中心有一个很小的核,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绕核旋转。
二、氢原子光谱
1.光谱:用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。
2.光谱分类
3.氢原子光谱的实验规律:巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式=R(n=3,4,5,…),R是里德伯常量,R=1.10×107m-1。光谱
发射光谱
③ 光谱
④ 光谱
线状谱
原子的⑤ 谱线
4.光谱分析:利用每种原子都有自己的⑥ 可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分,且灵敏度很高。在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
三、氢原子的能级、能级公式
1.玻尔理论
(1)定态:原子只能处于一系列⑦ 的能量状态中,在这些能量状态中原子是⑧ 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=6.63×10-34J·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⑨ 的,因此电子的可能轨道也是⑩ 的。
2.氢原子的能级、能级公式
(1)氢原子的能级
能级图如图所示
(2)氢原子的能级和轨道半径
a.氢原子的能级公式:En=E1(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,其数值为E1=-13.6eV。
b.氢原子的半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1=0.53×10-10m。
四、原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素
1.原子核的组成