素养提升课三 原子结构中的三类综合问题-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

该高中物理课件聚焦原子结构中的三类综合问题，涵盖光电效应综合问题、光电效应与能级跃迁综合问题及原子模型比较问题。通过师生互动任务导入，如分析光电效应实验中滑片移动现象，引导学生从实验现象过渡到遏止电压、饱和电流等物理量理解，搭建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过“探究归纳”梳理光电效应各量决定关系、能级跃迁规律，结合2025年模拟题实例培养科学推理能力。采用表格对比原子模型，强化物理观念，任务驱动式教学提升科学探究能力，帮助学生构建知识体系，也为教师提供清晰教学路径。

素养提升课三　原子结构中的三类综合问题 　　　　 第四章 原子结构和波粒二象性 1.会处理光电效应的综合问题。 2.会处理光电效应与能级跃迁的综合问题。 3.会处理三个“原子模型”的比较问题。 素养目标 提升点一　光电效应的综合问题 1 提升点二　光电效应与能级跃迁的综合问题 2 课时测评 4 内容索引 提升点三　三个“原子模型”的比较问题 3 2 3 4 5 6 7 8 9 1 提升点一　光电效应的综合问题 返回 师生互动　利用一种光照射如图所示的光电效应实验装置，O点处于滑动变阻器的正中间。 任务1.若开始滑片P处于O点，电流表有示数，说明了什么？ 提示：发生了光电效应。 任务2.若滑片P从O点向a端移动，会出现什么现象？这样能得到哪个物理量？ 提示：电流表示数逐渐减小；能得到遏止电压。 任务3.若滑片P从O点向b端移动，会出现什么现象？这样能得到哪个物 理量？ 提示：电流表示数逐渐增大，然后保持不变；能得到饱和电流。 1.几个有关量间的决定关系及联系 探究归纳 2.光电子的动能与最大初动能的关系：光电子的动能可以是介于0～Ek的任意值，只有从金属表面逸出的光电子才具有最大初动能，且最大初动能随入射光频率增大而增大。 3.光电效应现象中有关量的计算 (1)最大初动能：Ek＝hν－W0＝hν－hνc。 (2)截止频率：hνc＝W0，即νc＝。 (3)遏止电压：－eUc＝0－Ek，即Uc＝＝＝。 探究归纳 (2025·北京西城高二期末)研究光电效应现象的装置如图所示。图中K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K极受到光照时能够发射电子。当用光子能量为2.82 eV的光照射K极时，电流表的读数为30 μA，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于1.82 V时，电流表读数为零，保持滑片位置不变。下列说法中不正确的是 A.光电子的最大初动能为1.82 eV B.K极材料的逸出功为1 eV C.电流表的读数为30 μA时，电压表的示数大于1.82 V D.仅将电源正负极对调，电流表示数一定大于30 μA 例1 √ 电压表示数为1.82 V时，电流表示数为零，即遏止电压为1.82 V，则光电子最大初动能为Ek＝eUc＝1.82 eV，故A正确；K极材料的逸出功为W0＝hν－Ek＝1 eV，故B正确；电流表有示数，说明两电极电压(即电压表的示数)小于遏止电压1.82 V，故C错误；仅将电源正负极对调，则两极间电场对光电子的运动有促进作用，电流表示数增大，一定大于30 μA，故D正确。故选C。 针对练1.实验发现用频率低于截止频率的强激光照射金属时也能发生光电效应，这说明在强激光照射下，一个电子在极短时间内能吸收多个光子而从金属表面逸出。若某金属的截止频率为ν0，普朗克常量为h，则用频率为ν0的强激光照射该金属时，光电子的最大初动能可能为 A.hν0 B.hν0 C.hν0 D.hν0 √ 金属的逸出功W0＝hν0，频率为ν0的强激光的光子的能量ε＝hν0，设电子吸收n个光子后逸出，则有Ek＝n·hν0－hν0(n＝2，3，4，…)，当n＝2时，Ek2＝hν0，当n＝3时，Ek3＝hν0，当n＝4时，Ek4＝hν0，…。故选B。 针对练2.(2025·河南南阳市高二月考)3种不同频率的光(a光、b光、c光)分别照射到图甲电路阴极K的金属上，测得3条电流随电压变化的图像如图乙所示，则下列推断正确的是 A.c光的频率最大 B.a光的频率最小 C.若b光的强度减为原来的一半，则可能 不再会发生光电效应 D.a光照射时，光电子的最大初动能最大 √ 由题图乙可知，a光的遏止电压最大，c光的遏止电压最小，根据爱因斯坦光电效应方程和功能关系得eUc＝hν－W0，可知a光的频率最大，c光的频率最小，故A、B错误；若b光的强度减为原来的一半，但b光的频率不变，则一定能发生光电效应，故C错误；由于a光的频率最大，由Ek＝hν－W0，可知a光照射时，光电子的最大初动能最大，故D正确。故选D。 返回 提升点二　光电效应与能级跃迁的综合问题 返回 师生互动　用a、b两种可见光照射同一光电效应装置，测得的光电流和电压的关系图像如图甲所示，图乙为氢原子的能级图。已知可见光的光子能量在1.62～3.11 eV之间。 任务1.从能级图上看氢原子从高能级向低能级跃迁最多能发射几种可 见光？ 提示：4种。第3能级向第2能级跃迁发出的光，第4能级向第2能级跃迁发出的光，第5能级向第2能级跃迁发出的光，第6能级向第2能级跃迁发出 的光。 任务2.a光和b光哪一个频率大？ 提示：b光。 解决光电效应与能级跃迁的综合问题的主要规律 1.光电效应发生的条件：照射光的频率大于金属的极限频率(ν＞νc)。 2.爱因斯坦光电效应方程的理解：Ek＝hν－W0(Ek为电子的最大初动能，h为普朗克常量，W0为逸出功)。 3.能级跃迁规律：由玻尔理论hν＝＝En－Em(m＜n)知，两能级差越小，光子频率越低，波长越长。 探究归纳 (多选)(2025·河北唐山市高二联考)如图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是 A.光电管阴极K金属材料的逸出功为5.75 eV B.这些氢原子跃迁时最多发出6种频率的光 C.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极 D.氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加 例2 √ √ √ 由题图甲可知频率最高的光子的能量为E＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，由题图丙可知遏止电压为Uc＝7 V，所以光电子的最大初动能为Ek＝eUc＝7 eV，所以金属材料的逸出功为W0＝E－Ek＝5.75 eV，故A正确；这些氢原子跃迁时最多发出＝6种频率的光，故B正确；若调节滑片使光电流为零，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故C错误；氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级时，氢原子能量减小，核外电子轨道半径减小，动能增加，故D正确。故选ABD。 针对练1.(多选)(2025·山东济南市高二统考)氢原子能级如图 所示，当氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，辐射光的波 长为656 nm，该光恰能使金属A发生光电效应，以下判断正 确的是 A.氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时，辐射光的波长小于656 nm B.用波长为856 nm的光照射，可使氢原子从n＝1能级跃迁到n＝2的能级 C.一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 D.当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级后，辐射光照射金属A能产生最大初动能为8.31 eV的光电子 √ √ √ 因为n＝3到n＝2的能级差小于n＝2到n＝1的能级差，所以氢 原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时辐射光子的频率比氢原子 从n＝2能级跃迁到n＝1能级时辐射光子的频率小，由λ＝可 知，氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时辐射光的波长小于 氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时辐射光的波长656 nm，A正确。氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的光子能量为ΔE＝－1.51 eV－(－3.4 eV)＝1.89 eV，辐射光的波长为656 nm；当用波长为856 nm的光照射时，其能量小于1.89 eV，不可使氢原子从n＝1能级跃迁到n＝2能级，B错误。一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生＝3种谱线，C正确。 由题意可知，当氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，辐 射的光恰能使某金属A发生光电效应，说明金属A的逸出功 为1.89 eV；当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级后，辐射 出的光子能量为ΔE'＝－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，辐 射光照射金属A能产生最大初动能为Ek＝10.2 eV－1.89 eV ＝8.31 eV的光电子，D正确。故选ACD。 针对练2.(多选)氢原子的部分能级图如图甲所示，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出不同频率的光，用这些光照射如图乙所示的光电管阴极K，阴极材料是逸出功为2.25 eV的金属钾。已知可见光光子的能量范围为1.62～3.11 eV，则下列说法正确的是 A.这些氢原子一共能辐射出6种不同频率的光子 B.这些氢原子发出的光子中有3种属于可见光 C.这些氢原子发出的光均可使钾发生光电效应 D.若用氢原子从n＝2能级跃迁到基态辐射出的 光照射阴极，其对应的遏止电压为7.95 V √ √ 大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时 可以释放出＝6种不同频率的光子，故A正确； n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时，释放的光 子能量等于能级差，从n＝4能级跃迁至n＝2能级 释放的光子能量为2.55 eV，从n＝3能级跃迁至n ＝2能级释放的光子能量为1.89 eV，只有这两种 光子的能量在可见光光子的能量范围内，故B错误；发生光电效应的条件为光子的能量大于或等于逸出功，这群氢原子自发跃迁时所辐射出的光子能量最小值Emin＝E4－E3＝－0.85 eV－(－1.51 eV)＝0.66 eV，小于金属钾的逸出功，所以这些氢原子发出的光有一部分不能使钾发生光电效应，故C错误；若用氢原子从n＝2能级跃迁到基态辐射出的光照射阴极，此时光子的能量为10.2 eV，设遏止电压为Uc，则有eUc＝Ek＝hν－W0，解得Uc＝7.95 V，故D正确。 返回 提升点三　三个“原子模型”的比较问题 返回 师生互动　在对原子的认识过程中： 任务1.J.J.汤姆孙认为原子的结构是怎样的？ 提示：原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌在其中，称为“西瓜模型”或“枣糕模型”。 任务2.卢瑟福认为原子的结构是怎样的？ 提示：原子的中心有一个很小的核，全部正电荷和几乎全部的质量集中在核里，电子在核外面运动，称为核式结构模型。 任务3.玻尔的原子结构假说包括哪几方面的内容？ 提示：轨道量子化与定态、频率条件。 三个“原子模型”的对比 探究归纳 模型名称 实验基础 原子结构模型 成功和局限 “枣糕模型”(“西瓜模型”) 电子的 发现 原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌在其中 可解释一些实验现象，但无法解释α粒子散射实验 核式结 构模型 α粒子散 射实验 原子的中心有一个很小的核，全部正电荷和几乎全部的质量集中在核里，电子在核外面运动 成功解释了α粒子散射实验，但无法解释原子的稳定性及原子光谱的分立特征 探究归纳 模型名称 实验基础 原子结构模型 成功和局限 玻尔的原 子模型 氢原子 光谱的 研究 在核式结构模型的基础上，引入能级观念，提出的原子结构假说包括以下两方面内容：轨道量子化与定态、频率条件 成功解释了氢原子光谱及原子的稳定性，但不能解释较复杂原子的光谱现象 下列关于原子结构模型的说法正确的是 A.J.J.汤姆孙发现了电子，并提出了原子结构的“西瓜模型” B.卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子 C.卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性 D.玻尔原子模型能很好地解释所有原子光谱的实验规律 例3 √ J.J.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了原子内部存在带负电的电子，并提出原子结构的“西瓜模型”(也叫“枣糕模型”)，卢瑟福的α粒子散射实验否定了J.J.汤姆孙的“西瓜模型”，但不能表明原子内部存在带负电的电子，也不能解释原子的稳定性，故A正确，B、C错误；玻尔原子模型能很好地解释原子的稳定性和氢原子光谱的实验规律，但并不能解释所有原子光谱的实验规律，故D错误。 针对练.α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，为建立现代原子核理论打下了基础。关于α粒子散射实验，下列说法正确的是 A.该实验证明了原子是可以再分的 B.该实验的数据否定了卢瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小 C.该实验表明原子中心有一个极大的核，它占有原子体积的极大部分 D.该实验表明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范 围内 √ 电子的发现，证明了原子是可以再分的，A错误；该实验的数据否定了J.J.汤姆孙的“西瓜模型”(也叫“枣糕模型”)，并估算了原子核的大小，B错误；从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使α粒子受到排斥力的核体积极小，该实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，C错误；该实验表明原子中心的核带有原子的全部正电和绝大部分质量，D正确。 返回 课堂回眸 课时测评 返回 1.(多选)如图所示，由某种材料制成的太阳能电池的 主体部分由P型半导体和N型半导体结合而成。当太 阳光照射到该材料上时，材料吸收光子发生内光电效 应，自由电子向N型一侧移动，从而在两端形成电势 差。已知该材料至少需要吸收能量为E的光子才能发生内光电效应，普朗克常量为h，光速为c，则 A.通过负载的电流方向从上至下 B.该材料发生内光电效应的极限波长(即极限频率对应的波长)为 C.太阳光的强度越强，则通过负载的电流越大 D.若改用光子能量低于E的光照射该材料，则不能发生内光电效应 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 自由电子向N型一侧移动，N型一侧电势更低，故电 流从P型一侧流出，回到N型一侧，则电流应该从下 至上通过负载，故A错误；发生内光电效应的极限 波长满足h＝E，解得λ＝，故B正确；太阳光强度越大，内光电效应释放的电子越多，向N型一侧移动的自由电子越多，两端电势差越大，电路中的电流越大，故增大太阳光的强度，通过负载的电流会变大，故C正确；只有光子能量大于或等于E时，才能发生内光电效应，故D正确。故选BCD。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2.(多选)某实验小组做光电效应的实验，用不同频率的光照射某种金属，测量结果如表所示。已知电子电荷量大小为e。下列说法中正确的是 A.一定有U2＝3U1 B.一定有I2＝3I1 C.可以推测普朗克常量h＝ D.可以推测该金属的逸出功为W0＝ √ 入射光的频率 遏止电压 饱和电流 ν U1 I1 3ν U2 I2 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 遏止电压的大小与入射光的频率有关，根据爱因斯坦光电效应方程有Ek＝hν－W0＝eUc，可知遏止电压与入射光的频率并不成正比，A错误；入射光的频率相同时，饱和电流与入射光的强度有关，根据题给条件无法判断I1和I2的大小关系，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程可知hν1＝eU1＋W0，hν2＝eU2＋W0，联立可得普朗克常量为h＝，代入数据可得h＝，C正确；将h＝代入hν1＝eU1＋W0，可得该金属的逸出功W0＝hν1－eU1＝ν－eU1＝，D正确。故选CD。 入射光的频率 遏止电压 饱和电流 ν U1 I1 3ν U2 I2 2 3 4 5 6 7 8 9 1 3.如图为氢原子的能级示意图，已知锌板的逸出功是3.34 eV。下列说法正确的是 A.用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定 不能发生光电效应 B.一个处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出3种不同频率的光子 C.用能量为10.3 eV的光子照射氢原子时，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D.一群处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eV √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 氢原子从n＝2能级向基态跃迁时发出的光子的能量为 10.2 eV，大于锌的逸出功，照射锌板能发生光电效应， 故A错误；一个处于n＝3能级的氢原子向基态跃迁时， 最多能放出2种不同频率的光子，故B错误；10.3 eV不 等于任何两个能级的能量差，不能被基态氢原子吸收发生跃迁，故C错误；氢原子从n＝3能级向基态跃迁时发出的光子的能量最大值为Em＝E3－E1＝－1.51 eV－(－13.6 eV)＝12.09 eV，因锌的逸出功是W0＝3.34 eV，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为Ek＝Em－W0＝(12.09－3.34) eV＝8.75 eV，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 4.(多选)(2025·青海高二期末)大量处在激发态n的氢原子向基态跃迁时能向外辐射三种波长不同的光子，三种光子的波长分别为λ1、λ2、λ3，且有λ1＞λ2＞λ3，波长为λ1的光能使某种金属发生光电效应。下列说法正确的是 A.n＝3 B.λ1＝λ2＞λ3 C.波长为λ3的光一定能使该金属发生光电效应 D.同一三棱镜对波长为λ1的光的折射率比对波长为λ3的光的折射率大 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 大量氢原子从激发态向基态跃迁时向外辐射的光子种类为＝3，解得n＝3，故A正确；由跃迁规律可知，波长为λ3的光子能量一定等于波长为λ1、λ2的光子能量之和，结合ε＝hν，则有＝＋，则＝＋，故B错误；由波速、频率与波长的关系c＝λν，可知频率ν＝，根据波长的大小关系为λ1＞λ2＞λ3，可知频率的大小关系为ν1＜ν2＜ν3，光电效应的发生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，波长为λ1的光能使某种金属发生光电效应现象，则波长为λ3的光一定能使该金属发生光电效应现象，故C正确；由ν1＜ν2＜ν3，可知同一棱镜对三种光的折射率关系为n1＜n2＜n3，所以同一三棱镜对波长为λ1的光的折射率比对波长为λ3的光的折射率小，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 5.(多选)如图是氢原子的能级示意图，大量处于基态的氢原子吸收了某种单色光的能量后能发出6种不同频率的光子，分别用它们照射某种金属板时，只有频率分别为ν1、ν2、ν3、ν4(ν1＞ν2＞ν3＞ν4)的四种光能使金属发生光电效应。则普朗克常量的表达式正确的是 A. B. C. D. √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 大量处于基态的氢原子吸收了某种单色光的能量后能 发出6种不同频率的光子，说明氢原子吸收能量从n＝ 1能级跃迁到n＝4能级，然后从n＝4能级跃迁共产生6 种不同频率的光子，照射某种金属板时，只有频率分 别为ν1、ν2、ν3、ν4(ν1＞ν2＞ν3＞ν4)的四种光能使金属 发生光电效应，则这四种光对应n＝4能级向n＝1能级、n＝3能级向n＝1能级、n＝2能级向n＝1能级、n＝4能级向n＝2能级跃迁时放出的能量，分别为ΔE1＝E4－E1＝12.75 eV＝hν1，ΔE2＝E3－E1＝12.09 eV＝hν2，ΔE3＝E2－E1＝10.2 eV＝hν3，ΔE4＝E4－E2＝2.55 eV＝hν4，所以普朗克常量可表示为，故A、B、D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 6.(多选)(2025·山东青岛高二期末)图甲是某光电管被a、b两束光照射时光电管中光电流与电压关系图像，图乙是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，下列判断正确的是 A.a光的光子能量小于b光的光子能量 B.c金属的逸出功小于d金属的逸出功 C.若用b光照射c金属能发生光电效应， 则用a光照射d金属也一定能发生光电效应 D.用a光照射c、d金属，若d金属能发生光电效应，则c金属也一定能发生光电效应 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 根据爱因斯坦光电效应方程有Ek＝hν－W0， 根据动能定理有eUc＝Ek，由题图甲可知a光 的遏止电压较大，则a光的光子能量大于b光 的光子能量，故A错误；由A项分析可得Uc＝ ν－，由题图乙可知，入射光频率相同时，c金属对应的遏止电压较大，则c金属的逸出功小于d金属的逸出功，故B正确；a光的光子能量大于b光的光子能量，c金属的逸出功小于d金属的逸出功，则a光的频率大于b光的频率，故若用b光照射c金属能发生光电效应，则用a光照射d金属不一定能发生光电效应，故C错误；c金属的逸出功小于d金属的逸出功，用同种光照射，若d金属能发生光电效应，则c金属也一定能发生光电效应，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 7.(多选)(2025·浙江台州市高二统考)如图1为研究光电效应的电路图，开始时滑动变阻器的滑片P与固定点O正对，用不同的光分别照射光电管的阴极K，结果都能发生光电效应，图2为甲、乙、丙三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线。下列说法正确的是 A.同一介质中甲光的波长大于丙光的波长 B.用甲光和乙光在同一装置做双缝干涉实 验，甲光的条纹间距大于乙光的条纹间距 C.仅将滑片P向b端移动，光电子向A板运 动的过程中动能变小 D.通过光电效应实验绘制Uc－ν图像(ν为光的频率，Uc为遏止电压)，可求得普朗克常量h √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 根据题意，由爱因斯坦光电效应方程和动能定理 得eUc＝Ek＝hν－W0，可知遏止电压的大小只与 入射光的频率有关，频率越大，遏止电压越大。 由题图2可知甲、丙两种光的频率相同，乙光的 频率最大，则同一介质中甲、丙两种光波长相同， 乙光的波长最短，根据Δx＝λ，可知用甲光和乙 光在同一装置做双缝干涉实验，甲光的条纹间距大于乙光的条纹间距，故A错误，B正确；仅将滑片P向b端移动，光电管加的是正向电压，静电力做正功，光电子向A板运动的过程中动能变大，故C错误；由eUc ＝hν－W0变形得Uc＝ν－，可知Uc－ν图像的斜率为，e是常量，从而可求得普朗克常量，故D正确。故选BD。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 8.(多选)(2025·河南开封高二期末)如图甲为某 款条形码扫描笔的工作原理图，发光二极管发 出的光频率为ν0。将扫描笔笔口打开，在条形 码上匀速移动，遇到黑色线条光几乎全部被吸 收；遇到白色线条光被大量反射到光电管中的 金属表面(截止频率0.8ν0)，产生光电流，如果光电流大于某个值，会使信号处理系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。图乙是氢原子的能级示意图。下列说法正确的是 A.扫描笔在条形码上移动的速度会影响相邻脉冲电信号的时间间隔 B.频率为ν0的光照到光电管的金属表面立即产生光电子 C.若频率为ν0的光子能量为8 eV，则一群氢原子从n＝4能级跃迁到n＝1能级过程中发出的光，有4种光可以识别条形码 D.若部分光线被遮挡，光电子飞出阴极时的最大初动能不变，但光电流减小 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 1 由题意可知扫描笔在条形码上移动的速度越快，相邻脉冲电信号的时间间隔就越短，所以扫描笔在条形码上移动的速度会影响相邻脉冲电信号的时间间隔，故A正确；只要入射光的频率大于光电管中金属的极限频率，入射光照射该金属时，金属表面瞬间就会有光电子产生，故B正确；若频率为ν0的光子能量为8 eV，则一群氢原子从n＝4能级跃迁到 2 3 4 5 6 7 8 9 1 n＝1能级过程中发出的光，可以识别条形码的光子能量至少要大于6.4 eV，根据氢原子从高能级向低能级跃迁时释放光子的能量ΔE＝En－Em(m＜n)，结合题图乙，可知满足该条件的光子为4→1，3→1，2→1，共3种光可以识别该条形码，故C错误；根据光电效应规律可知，若部分光线被遮挡，入射光的频率不变，光强减弱，则光电子飞出阴极时的最大初动能不变，但光电流减弱，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 9.(10分)(2025·吉林松原高二期末)已知氢原子的能级图如图甲所示，把A金属作为光电效应实验装置的阴极K，如图乙所示，用氢原子由n＝3能级跃迁到n＝2能级所发出的光照射真空玻璃管的阴极K，恰能发生光电效应。现在用氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射阴极K。已知元电荷e＝1.6×10－19 C，求：(结果均保留两位有效数字，单位都用J) (1)A金属的逸出功W0； 答案：3.0×10－19 J 2 3 4 5 6 7 8 9 1 氢原子由n＝3能级跃迁到n＝2能级所发出的光的能量恰能使阴极K发生光电效应，则有W0＝E3－E2 解得A金属的逸出功W0＝－1.51－(－3.40) eV＝1.89 eV＝1.89×1.6× 10－19 J≈3.0×10－19 J。 2 3 4 5 6 7 8 9 1 (2)从A金属表面逸出的光电子的最大初动能。 答案：1.6×10－18 J 氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级时发出光子的能量E＝E3－E1 解得E＝－1.51－(－13.6) eV＝12.09 eV＝12.09×1.6×10－19 J≈1.9×10－18 J 从A金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek＝E－W0 解得Ek≈1.6×10－18 J。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 1 谢 谢 观 看 素养提升课三　原子结构中的三类综 合问题 2 3 4 5 6 7 8 9 1 $