高考物理3-5知识点汇总

物理

3-5近代物理 知识点汇总

【黑体辐射】 1.热辐射：一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫做热辐射。

2.热辐射特性：热辐射的本质是物体向周围发射能量（称为辐射能），在一定时间内物体的

辐射能量及这些能量按波长的分布情况都跟温度有关。

3.黑体：在热辐射的同时物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。如果某种物体能够完

全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。黑体是一

个理想化的模型。

4.黑体辐射的实验规律：对于一般材料的物体,辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料

的种类及表面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移

动。

【普朗克的量子假说】

1.物体热辐射发出的电磁波波是通过内部的带电谐振子向外辐射的，谐振子的能量是不连续

的。普朗克认为:振动着的带电微粒的能量是某一最小能量ε的整数倍。这个最小能量ε叫做能量子：h εν=。其中ν是电磁波的频率, h 是普朗克常量,其值为 346.62610h J s -=⨯•。

2.意义：可以非常合理地解释某些电磁波的辐射和吸收的实验现象。

3.量子化现象：在微观世界中物理量分立（不连续）取值的现象称为量子化现象。

4.量子化假设的意义：普朗克的能量子假设能够很好地解释了黑体辐射实验现象的黑体辐射

强度随波长分布的公式，使人类对微观世界的本质有了全新的认识。

【光电效应】 [考纲要求:Ⅰ]

1.1887年,赫兹在研究电磁波的实验中偶尔发现,接收电路的间隙如果受到光照,就更容易产

生电火花。这就是最早发现的光电效应。

2.光电效应：照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出，这个现象称为光电效应。这种电子常被称为光电子。

3.光电效应的实验规律：

（1）存在着饱和电流

单位时间内从阴极的金属表面逸出的光电子数与入射光的强度成正比。在光照条件不变

的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个饱和值（稳定值），这个值就是饱和电流。

（2）存在着反向遏止电压和截止频率 ①光电子具有的最大初动能212

e c m v 与反向电压c U （称为反向遏止电压）满足下列关系：212e c c m v eU =

反向遏止电压：若加上反向电压，阴极K 接电源正极，阳极A 接

电源负极，在光电管两极间形成使光电子减速的电场，使电流减小到

0，此时的反向电压称为反向遏止电压。

②当人射光的频率减小到某一数值c ν时,即使不施加反向电压也没有光电流（即0I =）。这

就是说当入射光的频率c νν≤时，无论光的强度多么大、光照时间多么长，都不会发生光电效应。c ν称为截止频率或极限频率。不同金属的截止频率不同。

（3）电子的能量由入射光的频率决定

对于一定颜色(频率)的光,无论光的强弱如何,遏止电压都是一样的。这表明光电子的能

量只与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关。

（4）光电效应具有瞬时性

光电效几乎瞬时发生的，时间不超过10-9s 。

4.爱因斯坦的光子说:（受普朗克量子化假设的启发）爱因斯坦认为在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟它的频率成正比，即E h ν=。

5.光电效应方程：0k E h W ν=-爱因斯坦的光电效应方程在本质上是能量的转化和守恒定律对应的方程：一个电子吸收一个光子的能量（h ν）后，除了克服原子核的引力做功消耗一部分能量外，另一部分能量转化为光电子从金属中逸出时的初动能。由于0W 是电子逸出金属时要做的最小功，所以k E 实际上为电子逸出时的最大初动能。

6.对光电效应实验现象的解释：

①当光子照射到金属上时，它的能量可能被金属中的某个电子全部吸收，电子吸收能量后动

能增加；当它的动能足够大时，它能克服金属内部原子对它的吸引而离开金属表面逃逸出来，成为光电子，这一过程时间很短，不需要长时间的能量积累；当它的动能不够大时，它仍然

被束缚在金属内部。

②一个电子最多只能吸收一份光子。

③电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动，由于路径不同，电子逃逸出来时损失的能量

不同，从而它们离开金属表面时的初动能不同，只有直接从金属表面逃逸出来的电子的初动

能最大，这些光电子克服原子的引力所做的功叫做这种金属的逸出功（0W ）。

④对于某一金属，逸出功是一定的，要产生光电效应入射光的频率大于某一极限值0ν，即有极限频率00W h

ν=的存在，0ν的大小等于前面所说的截止频率c ν。 ⑤对同一频率（颜色）的入射光,光强越大,单位时间内入射到金属上的光子数越多,吸收光子的电子数和从金属中逸出的光电子数也越多，所以光电流强度就越大。

7.对光电效应规律的理解

①光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子其本质是电子。光子是光电效应的因,光电子是果。

②光电子的动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时,电子吸收光子的全部能量可能向各个方向运动,需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量,剩余部分为光电子的初

动能；只有金属表面的电子直接向外飞出时,只需克服原子核的引力做功的情况,才具有最大

初动能。光电子的初动能小于等于光电子的最大初动能。

③光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向

电压的增大,光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关。

④入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量。 ⑤光的强度与饱和光电流：饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金

属产生光电效应而言的,对于不同频率的光,由于每个光子的能量不同,饱和光电流与入射强度之间没有简单的正比关系。

8.光电效应图象