高中物理光电效应知识点总结

高中物理光电效应知识点（一）

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).

高中物理光电效应知识点（二）

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