2026届高考物理一轮复习讲义：近代物理及光电效应

该高中物理讲义聚焦近代物理核心考点，以玻尔原子模型为基础，系统梳理氢原子跃迁能级图、电子跃迁规律及光电效应条件，结合七色光性质辨析构建知识网络，通过考点分类（如“一个原子vs一群原子”跃迁谱线）、方法指导（能级差计算、电离能量判断）、真题精讲（2024-2026年高考改编题）帮助学生突破难点，体现复习的系统性与针对性。 讲义突出科学思维与模型建构，如利用能级图模型分析跃迁能量关系，对比单个与大量原子跃迁谱线差异培养科学推理能力，设置光电效应频率条件等易错点专项解析，确保学生高效掌握考点。为教师提供清晰复习脉络，助力把控节奏，提升学生应考能力。

高考物理近代物理：原子跃迁及光电效应 一、玻尔原子模型 ①基本特征 玻尔原子模型主要描述氢及氢的同位素的内部结构，特指单个氢原子，数值上不适用于其他原子，但理论上对其他原子有参考价值。 ②模型核心 原子核外电子绕核旋转的轨道及对应能级，其中第一个轨道为基态（最稳定状态），能量为 - 13.6eV；其余为激发态，电子在激发态可相对稳定运行，但最终会回到基态。需注意第二能级称为第一激发态，能级能量为负数，能级越高能量越大，能级越低能量越小 二、氢原子跃迁能级图 通常情况下，原子处于基态，非常稳定，气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能向上跃迁到激发态，处于激发态的原子非常不稳定，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，最终回到基态，即气体导电发光的原理 巴尔末系 →末态为n=2 ≠ 全为可见光。可见光能量范围：约1.63 eV ～ 3.11 eV，紫外光： 3.11 eV 帕邢系（末态 n=3）多红外线，赖曼系（末态 n=1）多紫外线 三、电子跃迁 跃迁指电子在不同能级间的移动，分为上跃和下跃。 上跃时：电子吸收能量，可通过光子吸收或电子轰击实现。光子吸收：需一次吸收一个光子，且光子能量必须等于两能级之差；电子轰击本质是碰撞，电子动能大于或等于能级之差即可，且轰击后电子可能跃迁。若获得能量大于当前能级绝对值，会发生电离，即电子逃脱原子核束缚。 下跃时电子释放能量，一个电子从 n 能级下跃最多发射 n-1 种光子，大量电子则最多发射 种光子，能级差越大，释放光子能量越大。 4、 真题考点 考点①：一个原子VS一群原子 看见“一个氢原子”“某个氢原子”→ 谱线条数：最少1条，最多（n-1）条 看见“一群氢原子”“大量氢原子”→ 谱线条数：组合数 =条 例1：（2026·全国·一模） 现有一个氢原子处于 n=4 的激发态，当向低能级跃迁时可以辐射出不同频率的光子。下列说法正确的是（ ） A．跃迁过程可能辐射出6种不同频率的光子 B．跃迁过程可能辐射出4种不同频率的光子 C．跃迁过程可能只辐射出1种频率的光子 D．辐射出的光子一定不能使逸出功为6.34eV的金属铂发生光电效应 解析：“一个”氢原子处于 n=4，向低能级跃迁时，最多 (4-1)=3条，最少1条 A项“6种”错误；B项“4种”错误；C项正确；D项中 n=4→n=1 辐射光子能量为 12.75 eV > 6.34 eV，能使铂发生光电效应，故D错误。此题选择C选项 注意：能使金属发生光电效应只需满足光的频率≥逸出功，光强仅影响单位时间打出光电子的数量。 1.频率 这是决定性条件，由爱因斯坦光电效应方程给出。一个光子打到一个电子上，光子的能量必须大于或等于该金属的逸出功​，才能把电子“踢”出来。 公式表达：hν≥ （h是普朗克常量，ν是光的频率） 物理意义：每种金属都有一个特定的极限频率（也叫截止频率）。 只有光的频率ν大于等于这个，无论光强多弱，都能立刻发生光电效应。 如果频率低于，光再强、照得再久，也无济于事。 2. 光强 光强决定了单位时间内能打出多少电子。 只要满足了频率条件，光越强（光子数量越多），打出的光电子就越多，形成的饱和光电流就越大。 例2(2024·安徽高考） 当大量处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（  ） A．1种 B．2种 C．3种 D．4种 解析：紫外光： 3.11 eV，则n=3→n=2 (1.89eV 非紫外）；n=3→n=1 (12.09eV 紫外）；n=2→n=1 (10.20eV 紫外）。共2种。因此选择B选项 考点②：激发与电离 例3：（2024·全国高考改编）一个处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是（  ） A． 辐射光子的能量必须恰好等于两能级差 B．最多可以辐射3种不同频率的光子 C．跃迁到n=1时辐射的光子频率最大 D．可以用任意能量大于 1.51 eV 的光子使其电离 解析： A选项：一个氢原子从高能级自发向低能级跃迁时，会放出一个光子。根据爱因斯坦光子理论和玻尔频率条件，这个光子的能量必须精确等于两能级之差：hν=∣∣能量不能多，也不能少，∴A正确。 B选项：一个处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射的不同频率光子为(n-1)=2条，B选项错误 C选项：光子频率ν与能级差成正比hν能级差越大，频率越大，则从n=3到n=1能级差最大，则辐射的光子频率最大，C选项正确 D选项：使电子脱离原子即电离，需要光子或者电子的能量≥当前能级电离能，且氢原子处于n=3能级时能量为-1.51ev，则要使其电离最少需要1.51ev能量，则D选项正确 综上此题选择ACD 四、七色光辨析 颜色 红橙黄绿蓝靛紫（从左到右依次变化） 频率 由低到高 波长 由大到小 通过棱镜的折射角 由小到大 同一介质中折射率 由小到大 同一介质的速度 由大到小 临界角（全反射） 由大到小 例4：如图所示，一束白光通过三棱镜后发生色散，在光屏上形成从红到紫的连续光谱。若分别用七色光中的 a 光（红光）和 b 光（紫光）做下面的实验，下列说法正确的是（ ） A. 在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B. 在同一三棱镜中，a光的折射角大于b光的折射角 C. 在同一种玻璃中，a光的折射率大于b光的折射率 D. 从玻璃射向真空时，a 光发生全反射的临界角小于b光的临界角 解析： A选项： 所有色光在真空中的速度都是C=3×m/s完全相等，所以A选项错误 B选项： 这是本题的关键。白光通过三棱镜时，紫光偏折得更厉害。紫光的折射率大，意味着它向底面偏折的程度更大，所以出射光线与入射方向的夹角（偏折角）更大。反过来看，红光偏折角小，说明它的折射角更大。也可以这样理解：根据折射定律n= 在入射角i相同的情况下，紫光的折射率更大，所以它的折射角r更小。因此红光的折射角更大。B选项正确。 C选项： 同一介质对不同色光的折射率不同，这是色散的原因。频率越高（紫光），折射率越大。因此同种玻璃对红光的折射率小于紫光。C选项说反了，错误。 D选项： 全反射临界角公式为 ，紫光的折射率n更大，所以它的临界角 C 更小，更容易发生全反射，D选项说红光的临界角更小，也是说反了，错误。 注意： 处理这类题，只要记住下面这个“三棱镜角色散”的物理链条，就能瞬间锁定答案： 频率高（紫）→ 折射率大 → 介质速度小 → 偏折角大（折射角小）→ 临界角小 → 光子能量大 反过来也一样： 频率低（红）→ 折射率小 → 介质速度大 → 偏折角小（折射角大）→ 临界角大 → 波长长 学科网（北京）股份有限公司 $