光电效应物理知识点
高中物理是整个成绩中比例相对大的一部分,但是有的同学常常会在考试的时候犯一些常见的错误。正是因为没有整理好高考物理的重点知识,所以才掉以轻心。那么,到底哪些内容才算得上是重要知识点呢?以下是小编为您整理的关于高中物理光电效应知识点总结的相关资料,供您阅读。
高中物理光电效应知识点总结
一、光电效应和氢原子光谱
知识点一:光电效应现象
1.光电效应的实验规律
(1)任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于这个极限频率则不能发生光电效应.
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,其随入射光频率的增大而增大.
(3)大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比.
(4)金属受到光照,光电子的发射一般不超过92.光子说
爱因斯坦提出:空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光
子具有的能量与光的频率成正比,即:ε=hν,其中h=6.63×1034 J·s.
3.光电效应方程
(1)表达式:hν=Ek+W0或Ek(2)hν,这些能量的一部分用来克
服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ekv2.
知识点二: α粒子散射实验与核式结构模型
1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13
-2-1所示)
2.实验现象
绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被撞了回来.如图13
-2-2所示.
α粒子散射实验的分析图
3.原子的核式结构模型
在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.
知识点三:氢原子光谱和玻尔理论 1.光谱
(1)(频率)和强度分布的记录,即光谱.
(2)光谱分类
有些光谱是一条条的亮线,这样的光谱叫做线状谱. 有的光谱是连在一起的光带,这样的光谱叫做连续谱. (3)氢原子光谱的实验规律.
巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式R()(n=3,4,5,?),
R是里德伯常量,R=1.10×10 m,n为量子数.
2.玻尔理论
(1)电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量.
(2)跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子
的能量由这两个定态的能量差决定,即hνh是普朗克常量,h=6.63×1034 J·s)
(3)是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的.
点拨:易错提醒
n?n-1?
(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线数为N=C2=,一个氢原子跃迁发出可能n
的光谱线数最多为(n-1).
(2)由能级图可知,由于电子的轨道半径不同,氢原子的能级不连续,这种现象叫能量量子化.
考点一:对光电效应的理解
1.光电效应的实质 光子照射到金属表面,某个电子吸收光子的能量使其动能变大,当电子的动能增大到足以克服原子核的引力时,便飞出金属表面成为光电子.
2.极限频率的实质
光子的能量和频率有关,而金属中电子克服原子核引力需要的能量是一定的,光子的能量必须大于金属的逸出功才能发生光电效应.这个能量的最小值等于这种金属对应的逸出功,所以每种金属都有一定的极限频率.
.对光电效应瞬时性的理解 光照射到金属上时,电子吸收光子的能量不需要积累,吸收的能量立即转化为电子的能量,因此电子对光子的吸收十分迅速.
光电效应方程
电子吸收光子能量后从金属表面逸出,其中只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,根据能量守恒定律,Ek=hν-W0.如图13-2-4所示.
5.用光电管研究光电效应
(1)常见电路
(2)两条线索
①通过频率分析:光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.
②通过光的强度分析:入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大. (3)常见概念辨析
? ?每秒钟逸出的光电子数——决定着光电
???流的强度光电子?
??光电子逸出后的最大初动能?1mv?
??强度——决定着每秒钟光源发射的光子数
照射光?
?频率——决定着每个光子的能量ε=hν?
规律总结:
(1)光电子也是电子,光子的本质是光,注意两者的区别.
接发出的光电子初动能才最大.
考点二:氢原子能级和能级跃迁
1.氢原子的能级图
n?n-1?
(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为N=C2=. n
(2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n-1).
二、核反应和核能
知识点一:天然放射现象和衰变
1.天然放射现象 (1)天然放射现象.
元素自发地放出射线的现象,首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构.
(2)放射性和放射性元素.
物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性.具有放射性的元素叫放射性元素. (3)三种射线:放射性元素放射出的射线共有三种,分别是γ射线. (4)放射性同位素的应用与防护. ①放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同.
②应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等. ③防护:防止放射性对人体组织的伤害. 2.原子核的衰变
(1)原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变. (2)分类
α衰变:AZX→Z-2Y Aβ衰变:AZX→Z+1Y(3)因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关.
点拨:易错提醒
?1?半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,对个别或少数原子核,无半衰期可言.
?2?原子核衰变时质量数守恒,核反应过程前、后质量发生变化?质量亏损?而释放出核能.
知识点二:核反应和核能
1.核反应
在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.在核反应中,质量数守恒,电荷数守恒.
2.核力
核子间的作用力.核力是短程力,作用范围在1.5×1015 m之内,只在相邻的核子间发生作用.
3.核能
核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能.
4.质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程E=mc2,原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm,这就
是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能ΔE=Δmc【考点解析:重点突破】
考点一:衰变和半衰期
2.对半衰期的理解
(1)根据半衰期的概念,可总结出公式
11
N余=N原t/τ,m余=m原()t/τ
22
式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量,N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量,t表示衰变时间,τ表示半衰期.
(2)影响因素:放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的,跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关. 考点二:核反应方程的书写
规律总结
能用等号连接.
来写核反应方程.
考点三:核能的产生和计算
1.获得核能的途径
(1)重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反应过程.重核裂变的同时放出几个中子,并释放出大量核能.为了使铀235裂变时发生链式反应,铀块的体积应大于它的临界体积.
(2)轻核聚变:某些轻核结合成质量较大的核的反应过程,同时释放出大量的核能,要想使氘核和氚核合成氦核,必须达到几百万度以上的高温,因此聚变反应又叫热核反应.
2.核能的计算方法
(1)应用ΔE=Δmc2:先计算质量亏损Δm,注;(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律,因此我们;规律总结;2根据ΔE=Δmc计算核能时,若Δm以千克为单位;
(1)应用ΔE=Δmc2:先计算质量亏损Δm,注意Δm的单位1 u=1.66×1027 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量,u是原子质量单位.
(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律,因此我们可以结合动量守恒和能量守恒定律来计算核能.
规律总结
2根据ΔE=Δmc计算核能时,若Δm以千克为单位,“c”代入3×1082若Δm以“u”为单位,则由1uc=931.5_MeV得ΔE=Δm×931.5_MeV.
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光电效应物理知识点
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