第十五章 第1讲 原子结构和波粒二象性（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

　 核心素养&课标解读 物理观念 (1)了解光电效应、光电子、饱和光电流、遏止电压、逸出功等概念 (2)能写出爱因斯坦光电效应方程 (3)知道原子的核式结构 (4)清楚氢原子的能级结构、氢原子光谱 科学思维 (1)能用光电效应的规律解释光电效应现象 (2)能用氢原子能级结构和能级公式解释氢原子跃迁现象 (3)能分析卢瑟福α粒子散射实验得到原子核式结构模型 科学态度 与责任 具有学习和研究光电效应、原子结构和光谱的求知欲、探索精神 光电效应 1．光电效应 照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出．这个现象称为光电效应，这种电子常称为光电子． 2．光电效应的四个规律 (1)存在截止频率． (2)存在饱和电流． (3)存在遏止电压． (4)具有瞬时性. 3．逸出功：使电子脱离某种金属，外界对它所做功的最小值，用W0表示． 4．爱因斯坦光电效应方程 (1)光子：光由一个一个不可分割的能量子组成，频率为ν的光的能量子为光子hν，其中，h为普朗克常量． (2)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0． 光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光． 原子的核式结构 1．α粒子散射实验：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，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 (1)原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有原子的全部质量，电子在正电体的外面运动． (2) 原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数就是核中的质子数． 波粒二象性 1．光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量p与光的波长λ和普朗克常量h有关．这三个量之间的关系式为p＝. 2．光的波粒二象性 (1)光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性． (2)光既具有波动性，又具有粒子性．光具有波粒二象性． 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．光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，可以用光谱来鉴别物质和确定物质的组成成分． 玻尔的原子模型 1．轨道量子化与定态 电子绕核运动的轨道是量子化的．电子在这些轨道上绕核的转动是稳定的，不产生电磁辐射． 2．频率条件 电子跃迁时放出、吸收的光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝En－Em. 氢原子的能级公式：En＝ E1(n＝1，2，3，…)，其中基态能量E1最低，其数值为E1＝－13.6 eV. 教材深耕·练一练 [人教版选择性必修第三册P72图4.2­2改编]如图所示，在光电效应实验中，用A、B、C三束光分别照射同一装置中的相同光电管，得到三条不同的光电流与电压之间的关系曲线，则 (1)用A光照射光电管时，对应的截止频率最大．(　　×　　) (2)用C光照射光电管时，对应的光电子的最大初动能最大．(　　×　　) (3)若用强度相同的A、B光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等. (　　×　　) (4)A、C光比较，A光的强度大．(　　√　　) 生活实践·判一判 原子钟是一种精密的计时器具，如图．当今最为广泛应用的铯原子钟是以原子能级之间的跃迁为基准，原子能级间的跃迁在微波频率范围． (1)氢原子光谱是由不连续的亮线组成的．(　　√　　) (2)玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氦原子光谱．(　　×　　) (3)按照玻尔理论，核外电子均匀地分布在各个不连续的轨道上．(　　×　　) (4)氢原子吸收光子后，将从高能级向低能级跃迁．(　　×　　) 易混易错·辨一辨 判断正误 (1)卢瑟福做α粒子散射实验时发现α粒子绝大多数穿过金箔，只有少数发生大角度偏转．(　　√　　) (2)光子和光电子都是实物粒子．(　　×　　) (3)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．(　　√　　) (4)各种原子的发射光谱都是连续谱．(　　×　　) (5)电子吸收某种频率条件的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态．(　　√　　) (6)利用线状谱和连续谱都可以鉴别物质和确定物质的组成成分．(　　×　　) 命题点一　光电效应的规律　　　　　　　　　　　　　物理观念、科学思维 1．四点提醒 (1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率． (2)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关． (3)金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，在这些能量中，一部分大小为W0的能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的初动能． (4)光电子的最大初动能与入射光的强度无关． 2．两条对应关系 (1)光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大(饱和电流也越大)； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大． 3．三个关系式