《波粒二象性》和《原子结构》章复习人教版高二年级物理课堂PPT学习

光谱
几种光谱
1.光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长
（频率）成分和强度分布的记录，即光谱。
2.线状谱：有些光谱是一条条的亮线，我们把它们叫做谱线，
这样的光谱叫做线状谱。
3.连续谱：有的光谱看起来不是一条条分立的谱线，而是连在
一起的光带，我们把它叫做连续谱。
4.特征谱线和光谱分析：各种原子的发射光谱都是线状
C．入射光的频率为2νc时，产生的光电子
的最大初动能为E
ν
νc
D．入射光的频率为 c时，初动能为
2
-E
Ek＝hν－W0
ν
练习：在某次光电效应实验中，得到的遏止
电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直
线的斜率和纵轴截距分别为k和-b，电子电荷量的
绝对值为e，则普朗克常量h可表示为________，
A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B．X光的光子与晶体中的电子碰撞时，要遵守动量守恒
定律
C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
D．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的
频率有关，与入射光的强度无关
练习：如果一个电子的德布罗意波长和一个中
C
子的相等，则它们的________也相等。
A．速度
谱，说明原子只发出几种特定频率的光。不同原子的亮线位
置不同，说明不同原子的发光频率是不一样的，因此这些亮
线称为原子的特征谱线。我们就可以利用原子的特征谱线来
鉴别物质和确定物质的组成成分，这种方法称为光谱分析。
巴尔末公式：
氢原子的光谱
玻尔的原子结构假说
1.轨道量子化与定态：
电子的轨道是量子化的。
原子的能量是量子化的，这些量子
的有( AB )
A．光电效应现象揭示了光的粒子性
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等。
λ=
h
h
=
p
2mEk
《原子结构》章复习
汤姆孙发现电子，提出原子“枣糕模型”
汤姆孙的气体放电管的示意图
汤姆孙通过对阴极射线的研究，
成功解释了光电效应。
观察光电效应
研究光电效应的电路图
光电效应的规律有以下几点：
1.任何一种金属，都存在截止频率νc，只有当入射光频率大于
νc时，才能发生光电效应。
2.光电子的最大初动能Ek 只与入射光频率有关，与光的强弱
无关。爱因斯坦光电效应方程为Ek ＝hν－W0 。其中逸出功W0=
hνc，不同金属的逸出功不同。
C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大
D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短
E．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多
练习：如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动
能Ek与入射光频率ν的关系图像。由图像可知( ABC )
A．该金属的逸出功等于E
Ek
B．该金属的逸出功等于hνc
化的能量值叫做能级。
原子中这些具有确定能量的稳定状
态，称为定态。
能量最低的状态叫做基态，其他的
状态叫做激发态。
分立轨道示意图
氢原子能级图
2.频率条件：
当电子从能量较高的定态轨道（其能量记为Em ）
跃迁到能量较低的定态轨道（能量记为En ，m＞n）
时，会放出能量为hv的光子（h是普朗克常量），hv
分立轨道示意图
3.光电效应几乎是瞬时发生的。
4.对于同种颜色（频率ν相同）的光，光越强时，包含的光子
数越多，照射金属时产生的光电子越多，饱和光电流越大。
练习：一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，
下列说法中正确的是( ACE )
A．无论增大入射光的频率还是增大入射光的强度，金属的逸
出功都不变
B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增大
B．动能
C．动量
D．总能量
h
由λ= 可知，波长λ相等， 普朗克常量h为定值，则动量p相等
p
由p＝mv可知，动量p相等，质量m不等，则速度v不等
p2
由Ek＝
可知，动量p相等，质量m不等，则动能Ek不等
2m
由E＝mc2可知，质量m不等，光速c为定值，则总能量E不等
练习：波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确
ε＝ hν
h
p=

能量ε和动量p是描述物质粒子性的物理量
频率ν和波长λ是描述物质波动性的物理量
粒子的波动性
德布罗意提出：实物粒子也应具有波动性。
ε
h
h
λ=
p
ν＝
德布罗意波（物质波）
无论是电磁波，还是实物粒子，都具有波粒二象性
练习：实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突
出体现波动性的是( AC )
发现了电子。
汤姆孙的原子模型，小圆点代表
正电荷，大圆点代表电子
汤姆孙提出原子结构的“枣糕模型”
卢瑟福根据α粒子散射实验，提出原子核式结构模型
α粒子散射的实验装置（俯视）
原子核式结构模型的α粒子散射图景
卢瑟福根据α粒子散射实验，提出核式结构模型：
原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，
称为原子核，电子在原子核的外面运动。
＝Em －En 。这个式子称为频率条件，又称辐射条件。
反之，当电子吸收光子时会从较低的能量态跃
迁到较高的能量态，吸收的光子的能量同样由频率
条件决定。
氢原子能级图
氢原子电子云示意图
练习：一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2 能级．该氢原
练习：在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核
可以看成静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经
历金箔散射过程的径迹，其中正确的是（ C ）
v
F
练习：不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论
是( B )
A．原子中心有一个很小的原子核
B．原子核是由更小的微粒组成的
C．原子质量几乎全部集中在原子核内
D．原子的正电荷全部集中在原子核内
《波粒二象性》和《原子结构》章复
习人教版高二年级物理课堂PPT学习
年
级：高二年级
学
科：物理（人教版）
普朗克假设认为，微观粒子的能量是量子化（分立）
的，这个观点很好的解释了黑体辐射现象。
黑体辐射的实验规律
普朗克公式与实验结果的比较。曲线是根
据普朗克的公式作出的，小圆代表实验值。
爱因斯坦提出光子说，
所用材料的逸出功W0 可表示为________。
动能定理：-eUc ＝0-Ek
光电效应方程：Ek＝hν－W0
h
W
得到：Uc＝ ν - 0
e
e
h
所以：斜率k＝ ，得：h＝ek
e
W
纵轴截距-b＝- 0 ，得：W0＝eb
e
光具有波粒二象性
波动性：如干涉、衍射、偏振
光的波粒二象性
粒子性：如光电效应、康普顿效应