专题17 原子结构和波粒二象性 原子核-【口袋书】2024年高考物理一轮复习知识清单（全国通用）

专题17 原子结构和波粒二象性 原子核 考点内容 要求 考情 能量量子化 b 2023·浙江1月选考·11 2021·江苏卷·8 2022·浙江1月选考·16 2022·江苏卷·4 2021·浙江6月选考·13 2023·上海卷·1 2023·湖北卷·1 2022·浙江6月选考·7 2022·北京卷·1 2022·浙江6月选考·7 2022·广东卷·5 2023·广东卷·1 2021·全国甲卷·17 2022·辽宁卷·2 2022·全国甲卷·17 2022·浙江6月选考·14 2023·全国卷乙·3 2023·湖南卷·1 2022·浙江1月选考·14 2020·全国卷Ⅱ·18 光的粒子性 c 粒子的波动性 c 概率波 b 不确定性关系 b 电子的发现 a 原子的核式结构模型 b 氢原子光谱 b 玻尔的原子模型 c 原子核的组成 a 放射性元素的衰变 c 探测射线的方法 a 放射性的应用与防护 a 核力与结合能 c 核裂变 c 核聚变 c 粒子和宇宙 a 学 习 目 标 1.了解黑体辐射的实验规律，知道能量子的概念. 2.理解光电效应的实验规律，会利用光电效应方程计算逸出功、截止频率、最大初动能等物理量. 3.知道物质波的概念，了解实物粒子的波动性． 4.了解原子核结构的认识过程，知道原子的核式结构，了解氢原子光谱，掌握玻尔理论及能级跃迁规律. 5.了解原子核的组成及核力的性质，了解半衰期，会根据半衰期计算时间或衰变次数. 6.认识原子核的结合能，了解核裂变及核聚变，能根据质量数、电荷数守恒写出核反应方程． 知识点01 波粒二象性 3 一、能量子 3 二、光电效应 4 三、爱因斯坦光电效应方程 5 四、对光电效应规律的解释 5 五、光电效应图象 6 六、光的波粒二象性 8 七、物质波 9 知识点02 原子结构 10 一、原子的核式结构 10 二、光谱 10 三、氢原子光谱的实验规律： 11 四、玻尔理论 11 五、氢原子的能量和能级跃迁 11 六、氢原子能级图与原子跃迁问题 14 七、解答原子结构问题的三大规律 16 知识点03 原子核 16 一、原子核的衰变、半衰期及核反应 16 二、原子物理中两个守恒定律的应用 20 三、质量亏损及核能 20 知识点04 相关实验小结 23 知识点01 波粒二象性 一、能量子 1．热辐射 ①定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射． ②特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体温度的不同而有所不同． 2.黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体． 3. 黑体辐射规律:随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都有增加,另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 4.能量子：普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子． 5.能量子大小：，其中是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，称为普朗克常量． (一般取)． 6.发光功率与单个光子能量的关系：发光功率，其中n为单位时间发出的光子数目，为单个光子的能量． 【实战演练】 (2023·浙江1月选考·11)被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星，领先世界．天眼对距地球为L的天体进行观测，其接收光子的横截面半径为R.若天体射向天眼的辐射光子中，有η(η<1)倍被天眼接收，天眼每秒接收到该天体发出的频率为ν的N个光子．普朗克常量为h，则该天体发射频率为ν光子的功率为(　　) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】设天体发射频率为ν光子的功率为P，由题意可知Pt××η＝Nhνt，解得P＝，故选A. 二、光电效应 1.光电效应现象：在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。（右图装置中，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器带正电。） 2.光电效应的产生条件：入射光的频率大于或等于金属的截止频率． 3.光电效应的规律。 ①每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截止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光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过. ④当入射光的频率大于截止频率时，入射光越强，饱和电流越大，逸出的光电子数越多，逸出光电子的数目与入射光的强度成正比，饱和电流的大小与入射光的强度成正比． 三、爱因斯坦光电效应方程 1.爱因斯坦的光子说：光是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量E跟光的频率成正比： 2.光电效应方程 ①表达式：或. ②物理意义