内容正文:
第四章 原子结构和波粒二象性
核心考点01 普朗克黑体辐射理论
1.能量量子化
(1)黑体辐射:随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有 ,另一方面,辐射强度的 向 的方向移动。
(2)维恩公式:在 与实验非常接近,在 则与实验偏离很大。
(3)瑞利公式:在 与实验基本一致,但在 与实验严重不符,由理论得出的荒谬结果被称为“紫外灾难”。
依据 和 的知识寻求黑体辐射的理论解释。
(4)普朗克的假设:组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的 。即能的辐射或者吸收只能是 的。这个不可再分的最小能量值ε叫做 。
(5)能量的量子化:微观粒子的能量是 的,或者说微观粒子的能量是 的。这种现象叫 。
(6)黑体辐射的电磁波强度按波长的 只跟黑体 有关。
核心考点02 光电效应
1.光电效应
1.光电效应定义
照射到金属表面的 ,能使金属中的 从表面 的现象。
2.光电子
光电效应中发射出来的 。
3.光电效应的实验规律
(1)截止频率:当入射光的频率 到某一数值νc时,光电流消失,表面已经没有光电子了,νc称为 。
(2)存在着 电流。入射光强度一定,单位时间内阴极K发射的光电子数 。入射光越强,饱和电流 ,表明入射光越强,单位时间内发射的光电子数 。
(3)遏止电压:施加反向电压,使光电流减小到0的 称为遏止电压。
(4)光电效应具有瞬时性:当频率超过截止频率νc时,光电效应几乎是 发生的。
4.逸出功
使电子 某种金属所做功的 ,叫做这种金属的逸出功,用W0表示,不同金属的逸出功 。
2.爱因斯坦的光子说及光电效应方程
1.光子说
(1)内容:光不仅在 和 时能量是一份一份的,而且 就是由一个个不可分割的 组成的,频率为ν的光的能量子为 ,这些能量子称为 。
(2)光子能量
公式为ε=hν,其中ν指光的 。
2.光电效应方程
(1)对光电效应的说明
在光电效应中,金属中的电子吸收 获得的能量是 ,其中一部分用来克服金属的 ,另一部分为光电子的 k。
(2)光电效应方程: 。
3.对光电效应规律的解释
(1)光电子的最大初动能与入射光 有关,与光的 无关。只有当 时,才有光电子逸出。
(2)电子 吸收光子的全部能量, 积累能量的时间。
(3)对于同种颜色的光,光较强时,包含的 较多,照射金属时产生的 较多,因而饱和电流较大。
(4)光越强,包含的光子数 ,照射金属时产生的光电子 ,因而 大。
(5)入射光的强度,指 照射在金属 上的光子 ,在入射光频率不变的情况下, 与 成正比。
(6) 内发射出来的电子数由光强决定。
3.康普顿效应和光子的动量
(1)康普顿效应: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 λ0的成分,这个现象称为康普顿效应。
(2)光子的动量:光子不仅具有能量,而且具有 ,公式:p= 。
核心考点03 原子的核式结构模型
1.电子的发现
1.阴极射线
荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的,这种射线命名为 。阴极射线实质是 。
2.汤姆逊的探究方法及结论
(1)根据阴极射线在 和 中的偏转情况断定,它的本质是带负电的粒子流,并求出了这种粒子的比荷。
(2)换用 的阴极做实验,所得比荷的数值都 ,是氢离子比荷的近两千倍。
(3)结论:阴极射线粒子带负电,其电荷量的大小与氢离子 ,而质量比氢离子 ,后来组成阴极射线的粒子被称为 。
3.汤姆逊的进一步研究
汤姆逊又进一步研究了许多新现象,证明了 是原子的组成部分。
4.电子的电荷量及电荷量子化
(1)电子电荷量:1910年前后由 通过著名的 实验得出,电子电荷的现代值为e= 。
(2)电荷是量子化的,即任何带电体的电荷只能是 。
(3)电子的质量:me= kg,质子质量与电子质量的比= 。
2. 原子的核式结构模型
1.α粒子散