人教版高二物理选修3-5知识点总结
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物理选修3-5知识点总结
1、一般物体热辐射除了与温度有关外,还与物体的材料和表面状况有关。
2、黑体辐射的规律为温度越高各种波长的辐射强度都增加,同时,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。右图会画
3、光电效应(光照到金属上,打出电子的现象)
①赫兹最早发现光电效应现象,爱因斯坦引入普朗克量子理论提出了光子说,
成功解释了光电效应。
②能够发生光电效应的条件:
入射光频率≥金属的极限频率(截止频率),
入射光波长≤金属极限波长
入射光能量hν≥金属逸出功
③任一种金属,都有自己的极限频率νC,极限波长λc
对应金属的逸出功W0,W O = hνC = hc/λc
④入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s;
⑤光电子最大初动能与入射光的频率有关,但不成正比,而与入射光强弱无关。
关系式为 E K = hν- W O =hc/λ—W O,光电子最大初动能只随着入射光频率的增大
..;
..而增大右图E K -υ图像:
横轴的交点:金属的截止频率νc:
纵轴的交点为: -E= -W0
图线的斜率k =普朗克常量h
不同金属在同一张E K-ν图像中,斜率一样
⑥光电管内被光照的金属为阴极K,当其与电源负极相连时,所接为正向电压。见右上图
若能发生光电效应,滑动头P在最左端时,U=0,电流≠0。滑动头右移,电流增大然后趋于某最大值(饱和)。
⑦当入射光颜色不变时(即频率不变),入射光越强,单位时间内入射的光子数越多,则单位时间内射出的光电子数越多,饱和光电流越大
⑧当阴极K与电源正极相连时,所接为反向电压。滑动头右移,电流逐渐减小到0.
光电流恰好为0时,对应的反向电压叫遏止电压(U C): U C e=E K
⑨遏止电压Uc与入射光频率ν关系:U C e=hν-W O Uc=( hν—hνc)/e
图像U C—υ如左图:
横轴交点:金属的截止频率,
I 纵轴交点= -W O /e
斜率为h/e
⑩右上图为光电流与电压关系:可见对同一光电管(即W0逸出功一样),入射光频率不变,遏止电压不变;入射光频率越大,遏止电压越大(图中,U C1>U C2,是因为蓝光频率大于黄光频率)
⑾由I-U图象可以得到的信息
(1)遏止电压U c:图线与横轴的交点的绝对值.
(2)饱和光电流I m:电流的最大值.
(3)最大初动能:E km=eU c.
例:用5eV的光子照射光电管,其电流表示数随电压
变化如右图,图中Uc=3V,则,
光电子最大初动能= 3ev 光电管金属逸出功=2ev
例:当用一束紫外线照在原来不带电的验电器金属球上的锌板时,发生了光电效应,则锌板打出电子,锌板带正电,与它相连的验电器金属箔带正电。
例:右上图:某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成,光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U,普朗克常量为h,电子的电荷量为e.用频率为ν的紫外线照射阴极,有光电子逸出,光电子到达阳极的最大动能是eU+hν-hν0___;若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压,要使光电子都不能到达阳极,反向电压至少为____ (hν-hν0_)/e_________.
4、①光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性,光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性。所以光具有波粒二象性。
②光子的能量: E=hν=hc/λ光子的动量: p=h/λ =E/C
③少量的光子表现出粒子性,大量光子运动表现为波动性
④光在传播时显示波动性,与物质发生作用时,往往显示粒子性
⑤频率小波长大的波动性显著,频率大波长小的粒子性显著
⑥光的波动性不是光子之间相互作用引起的,是光子自身固有性质
5、①德布罗意提出,任何一个运动的物体都有一种波与之对应,宏观物体也存在波动性,
波长很小。这种波叫物质波,也叫德布罗意波。其波长λ=h/p;,P=mv(实物粒子质量*速度) 例:动能相同的电子和质子,各自对应的德布罗意波长不相等;电子波长大。
②电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子(或粒子)具有波动性。(实验中电子流波长比原子尺寸大,才能明显衍射)。
③入射光或入射实物粒子流波长越小(波长比障碍物尺寸小),显微镜的分辨本领越高,因为衍射现象不明显。
④物质波电磁波均是概率波
6、汤姆生研究阴极射线,发现电子。这说明原子有复杂结构
.........................,原子可以再分。
阴极射线就是电子
密立根油滴实验精确测出电子电量,进一步证实电子存在,并揭示电荷是量子化的,非连续的。
7、α粒子散射实验(α粒子轰击金箔)
①金箔是重金属箔,且延展性好。
②实验现象:绝大多数
...粒子却发生
....α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数α
了较大的偏转,并且有极少数α粒子偏转角超过了90°,有的甚至被弹回
.....。
③卢瑟福根据α粒子散射实验现象,提出原子的核式结构模型
④核式结构模型内容:在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷
.....和
几.乎全部质量
....都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。
⑤α粒子散射实验的用途三个:发现原子核式结构模型;原子核带电量(正电荷数);估计
..原子核半径(数量级为10-15m)。
8、①各种原子的发射光谱都是线状谱,说明原子只发出几种特定频率的光。
②我们可以利用线状谱、吸收光谱中的特征谱线来鉴别物质,进行光谱分析,确定这是何种元素。
③太阳光谱是吸收光谱,从太阳光谱中的暗线可知太阳大气层中含有什么元素。
④经典物理学既无法解释原子的稳定性,又无法解释原子光谱的分立特征。