高三一轮复习专题：光电效应原子物理复习
专题12 光电效应 原子核 高考物理热点难点专题突破(原卷版)
专题12 光电效应原子核一、光电效应及其规律1.光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的截止频率。
2.光电效应规律(1)每种金属都有一个截止频率,入射光的频率必须大于等于这个截止频率才能产生光电效应。
(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大。
(3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s。
(4)当入射光的频率大于等于截止频率时,饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。
3.爱因斯坦光电效应方程(1)光子说:光的能量不是连续的,而是一份一份的,每一份叫作一个光子,光子的能量ε=hν。
(2)逸出功W0:电子从金属中逸出所需做功的最小值。
(3)最大初动能:发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。
(4)光电效应方程①表达式:hν=E k+W0或E k=hν-W0。
②物理意义:在光电效应中,金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是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。
二、光谱和能级跃迁1.氢原子光谱(1)光谱:用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。
(2)光谱分类(3)光谱分析:利用每种原子都有自己的特征谱线可以鉴别物质和确定物质的组成成分,且灵敏度很高。
在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
2.氢原子的能级结构、能级公式(1)玻尔理论①定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
②跃迁:电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时,会放出能量为hν的光子,这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=E m-E n(h是普朗克常量,h=6.63×10-34J·s)。
③轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应。
原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。
高考物理一轮总复习(固考基+抓细节+重落实)13-2 光电效应 氢原子光谱课件(含13高考、14模拟)
2hν W B．U＝ － e e 5hν W D．U＝ － 2e e
C．U＝2hν－W
【解析】 本题中，“当增大反向电压 U，使光电流恰 好减小到零时”，即为：从阴极 K 逸出的具有最大初动能的 光电子，恰好不能到达阳极 A. 以从阴极 K 逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对 1 2 象，由动能定理得：－Ue＝0－ mvm① 2 1 2 由光电效应方程得：nhν＝ mvm＋W(n＝2,3,4„)② 2 nhν W 由①②式解得：U＝ － (n＝2,3,4„) e e 故选项 B 正确．
图 13－2－2
【解析】
跃迁过程中可发生 4→3,4→2,4→1,3→2 ，
3→1，2→1 六种跃迁，这些氢原子总共可辐射出 6 种不同频 率的光， 从 n＝3 跃迁到 n＝1 所发出的光的光子能量为 12.09 eV，所以照射逸出功为 1.86 eV 的金属铯，金属铯表面所发 出的光电子的最大初动能为 Ek＝hν－W0＝10.23 eV
A．逸出功与 ν 有关 B．Ekm 与入射光强度成正比 C．当 ν<ν0 时，会逸出光电子 D．图中直线的斜率与普朗克常量有关
【解析】 由光电效应方程 Ekm＝hν－W、W＝hν0，与 y ＝kx＋b 相对应可知只有 D 项正确．
【答案】 D
氢原子能级和能级跃迁
1.氢原子的能级图 能级图如图 13－2－7 所示．
一群处于 n＝4 能级的氢原子向较低能级跃
迁，能产生 3＋2＋1＝6 种不同频率的光子，其中频率最大的 光子是从 n＝4 的能级向 n＝1 的能级跃迁所产生的．
【答案】 6 1
A 组 双基题组 1．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光 的强度减弱而频率不变，则下列说法正确的是( A．有可能不发生光电效应 B． 从光照射到金属表面上到发生光电效应的时间间隔将 增大 C．光电子的最大初动能将减少 D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 )
高考物理一轮复习课件专题十二光电效应原子结构
电流表
用于测量光电流的大小，一般 选择微安表或毫安表。
电压表
用于测量光电管的反向截止电 压，以确定光电子的最大初动
能。
实验操作注意事项
调整光源，使其发出的光束正对光电管的阴极，以保证光子能够最大限度地激发阴 极上的电子。
在实验过程中要保持光电管内的真空度，避免气体分子对光电子的散射和吸收。
合理选择电流表和电压表的量程，以确保测量的准确性和安全性。
物理意义
揭示了光的粒子性，即光是由一份份能量为hν的光子组成的；同时表明在光电效 应中，光子将能量一次性地、全部地传递给电子。
原子结构模型与能
02
级理论
卢瑟福核式结构模型
卢瑟福通过α粒子散 射实验，提出了原子 的核式结构模型。
该模型成功解释了α 粒子散射实验的结果 ，揭示了原子的内部 结构。
在卢瑟福模型中，原 子中心有一个带正电 的原子核，电子绕核 运动。
数据处理与误差分析
01
根据实验数据绘制光电流与电压 的关系曲线，通过曲线的截距和 斜率确定光电子的最大初动能和 反向截止电压。
02
分析实验误差来源，如光源的不 稳定性、光电管的暗电流、测量 仪表的精度等，并采取相应的措 施减小误差。
提高实验效果建议
采用稳定性好、单色性好的光源，如 激光器或单色仪输出的光。
激光在科研、工业、医疗等领 域有着广泛的应用，如激光切 割、激光打印、激光治疗等。
光电效应实验方法
03
与技巧
典型实验装置介绍
01
02
03
04
光源
通常采用单色光或激光作为光 源，以保证光子的能量单一且
易于测量。
光电管
光电管是实验中的核心部件， 由阴极（发射电子）、阳极（ 接收电子）和真空管壳组成。
高考物理一轮复习 专题十二 第1讲 光电效应原子结构课件
1．(单选)某种单色光照射某金属时不能产生光电效应，则 下述措施可能使金属产生光电效应的是( C )
A．延长光照时间 B．增大光的强度 C．换用波长较短的光照射 D．换用频率较低的光照射
解析：产生光电效应与入射光的频率和金属板的材料有关， 对于同种金属，要发生光电效应，就只有增大入射光的频率， 也就是入射光的波长变短，C 正确．
4．(单选)(2011 年广州一模)用能量为 5.0 eV 的光子照射某 金属的表面，金属发射光电子的最大初动能为 1.5 eV，则该金
属的逸出功为( B )
A．1.5 eV
B．3.5 eV C．5.0 eV D．6.5 eV
解析：由光电效应方程知，W＝h －Ek＝5.0 eV＝1.5 eV＝ 3.5 eV，B 正确．
同理，对于量子数为 n＝4 和 n＝2，Δn＝2，调高后电子的 能量 E 大于 E4－E1＝12.75 eV，而小于 E5－E1＝13.06 eV，故 D 正确．
1．(双选)(2010 年深圳二模)氢原子吸收能量后从低能级向 较高能级跃迁，在这个过程中( AD )
A．核外电子的动能减小 B．原子的电势能减小 C．原子的总能量减小 D．电子绕核旋转的半径增大
图 12－1－2
(2)α粒子散射实验规律及卢瑟福对实验现象的分析：
绝大多数
(3)原子核式结构模型： ①在原子的中心有一个很小的核，叫_原__子__核___； ②原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核 里； ③带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．
(4)原子核大小：从α粒子散射实验的数据估算出原子核的半 径约为 10 －15～10－14 m；原子的半径约为 10－10m.
2022-2023年高考物理一轮复习 光电效应课件
第23课时 光电效应
【要点归纳】
1、光电效应方程： hν=EK+W或hν=eUc+W
（W为逸出功,Uc遏止电压 Ek为最大初动能）
（1）最大初动能与遏止电压（反向电压）的关系：EK=eUc
（2）逸出功与极限频率的关系：W=hν0
【要点归纳】
2、光电效应实验规律
① 光电流与光强的关系：饱和光电流强度与入射光强度成正比.
（2）遏止电压与入射光的频率,即UC -ν图（方程： U C h v W ）图（乙）
e
e
（3）光电流与电压的关系,如图（丙）、（丁）
【要点归纳】
3、光电效应的图象问题
甲图：斜率k=h 纵截距：逸出功的负值－W0 , 横截距：极限频率ν0
乙图：斜率k=h/e 纵截距：逸出功的负值－W0 /e,横截距：极限频率ν0
b光的频率大于a光的频率,故A正确,CD错误;根据逸出功W=hν0,
可知同一金属极限频率相同,故逸出功相同,故B错误;故选A.
【考向探究】
【例3】(单选)金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频
率ν的关系图象如图所示.则由图象可知(
)
A.入射光频率越大,该金属的逸出功越大
B.入射光的频率越大,则遏止电压越大
光照射光电管时发生了光电效应.下图是该光电管发生光电效应时光电子的
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象,下列说法正确的是（ ）
a
A.普朗克常量为 h
b
B.断开开关S后,电流表G的示数不为零
C.仅增加入射光的强度,光电子的最大初动能将增大
D.保持入射光频率不变,仅提高入射光强度,电流表G的示数保持不变
最大初动能与入射光的频率有关,与光的强度无关,故C错误.若保持照射光
高三一轮复习专题：光电效应-原子物理-复习
光电效应波粒二象性考点1 光电效应现象和光电效应方程的应用1．对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。
(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。
(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。
(4)光电子不是光子，而是电子。
2．两条对应关系(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
3．定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：E k＝hν－W0。
(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU c。
(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0。
4．区分光电效应中的四组概念(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。
(2)光电子的动能与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。
1．[光电效应现象](多选)如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是( )A ．有光子从锌板逸出B ．有电子从锌板逸出C ．验电器指针张开一个角度D ．锌板带负电2．[光电效应规律]关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( ) A ．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生 B ．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比 C ．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7sD ．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比 3．[光电管](多选)图为一真空光电管的应用电路，其金属材料的极限频率为4.5×1014 Hz ，则以下判断中正确的是()A ．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B ．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C 用λ＝0.5 μm 的光照射光电管时，电路中有光电流产生D ．光照射时间越长，电路中的电流越大考点2 光电效应的四类图象分析1．[E k －ν图象]爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。
2024高考物理一轮复习--原子物理学专题(一)--光电效应、波粒二象性专题
光电效应、波粒二象性一、光电效应1．对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率．(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光．(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关．(4)光电子不是光子，而是电子．2．两条对应关系(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大．3．定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：E k＝hν－W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU c.(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc.4．区分光电效应中的四组概念(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．(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能．(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．光电管上加正向与反向电压情况分析(1)光电管加正向电压时的情况①P右移时,参与导电的光电子数增加;①P移到某一位置时,所有逸出的光电子恰好都参与了导电,光电流恰好达到最大值;①P再右移时,光电流不再增大。
(2)光电管加反向电压时的情况 ①P 右移时,参与导电的光电子数减少;①P 移到某一位置时,所有逸出的光电子恰好都不参与导电,光电流恰好为0,此时光电管两端加的电压为遏止电压; ①P 再右移时,光电流始终为0。
二、光电效应的图象问题图象名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图线①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc ①逸出功：图线与E k 轴交点的纵坐标的值 W 0＝|－E |＝E①普朗克常量：图线的斜率k ＝h颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系①饱和光电流I m ：电流的最大值 ①最大初动能：E km ＝eU c颜色不同时，光电流与电压的关系①遏止电压U c1、U c2 ①饱和光电流①最大初动能E k1＝eU c1，E k2＝eU c2遏止电压U c 与入射光频率ν的关系图线①截止频率νc ：图线与横轴的交点①遏止电压U c ：随入射光频率的增大而增大①普朗克常量h ：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即h ＝ke .(注：此时两极之间接反向电压)三、光的波粒二象性和物质波1．从数量上看个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动性。
高考物理一轮复习方案 第37讲 光电效应 原子的跃迁(含
课时作业(三十七) [第37讲光电效应原子的跃迁]基础热身1．2012·汕头模拟如图K37－1所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是( )图K37－1A．有光子从锌板逸出B．没有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电2．(双选)用频率为ν1的单色光照射某种金属的表面，发生了光电效应现象，现改用频率为ν2的另一单色光照射该金属的表面．下列说法正确的是( )A．如果ν2>ν1，则能够发生光电效应B．如果ν2<ν1，则不能发生光电效应C．如果ν2>ν1，则逸出的光电子最大初动能增大D．如果ν2>ν1，则逸出的光电子最大初动能不变3．入射光照到某金属表面发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则( )A．从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应4．下列说法正确的是( )A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性技能强化5．2012·广州二模某金属在一定频率的光照射下发生光电效应，若减弱该光的光强，则该金属( )A．逸出功减少B．不发生光电效应C．发射光电子的最大初动能不变D．发射光电子的最大初动能减小6．利用光子说对光电效应进行解释，下列说法正确的是( )A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子7．氢原子的能级如图K37－2所示，现让一束单色光照射大量处于基态的氢原子，氢原子只发出三种不同频率的色光．照射光光子的能量是( )图K37－2A．13.6 eV B．3.4 eVC．12.09 eV D．10.2 eV8．氢原子部分能级的示意图如图K37－3所示．不同色光的光子能量如下表所示：色光红橙黄绿蓝－靛紫光子能量范围(eV)1.61～2．002.00～2．072.07～2．142.14～2．532.53～2．762.76～3．10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为( )图K37－3A．红、蓝－靛 B．黄、绿C．红、紫 D．蓝－靛、紫9．(双选)如图K37－4所示为氢原子的能级图．在气体放电管中，若处于基态的氢原子受到能量为12.8 eV的高速电子轰击而跃迁到激发态，则在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中( )图K37－4A．最多能辐射出10种不同频率的光子B．最多能辐射出6种不同频率的光子C．能辐射出的波长最长的光子是从n＝5跃迁到n＝4能级时放出的D．能辐射出的波长最长的光子是从n＝4跃迁到n＝3能级时放出的10．(双选)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如图K37－5所示．在具有下列能量的光子或者电子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )A．41.0 eV的电子 B．41.0 eV的光子C．51.0 eV的电子 D．51.0 eV的光子图K37－5图K37－611．如图K37－6所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照射到阴极K上时，电路中有光电流，则( )A．当换用波长为λ1(λ1＞λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B．当换用波长为λ2(λ2＜λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C．当增大电路中电源的电压时，电路中的光电流一定增大D．当将电源极性反接时，电路中一定没有光电流产生12．如图K37－7所示，N为钨板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的逸出功为4.5 eV.现分别用不同能量的光子照射钨板(各光子的能量已在图上标出)，那么各图中没有光电子到达金属网的是________(填入选项前的字母代号)，能够到达金属网的光电子的最大动能是________eV.A B C D图K37－7挑战自我13．氢原子处于基态时，原子的能量为E1＝－13.6 eV，已知电子的电荷量为e＝1.6×10－19 C，电子的质量为m＝0.91×10－30 kg，氢原子的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1＝0.53×10－10 m.(1)若要使处于n＝2能级的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子？(2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n＝2的定态时，核外电子运动的等效电流为多大？(3)若已知钠的极限频率为6.00×1014 Hz，今用一群处于n＝4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应．课时作业(三十七)1．C [解析] 用紫外线照射锌板能够发生光电效应，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，故选项AB 错误；锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带的电荷量越多，验电器指针张角越大，故选项C 正确，D 错误．2．AC [解析] 同一金属的极限频率ν0不变，入射光的频率必须大于金属的极限频率才能发生光电效应，如果入射光的频率小于金属的极限频率，则不论入射光多强，照射时间多长，都不会发生光电效应现象，选项A 正确，B 错误；因光电子的最大初动能随入射光的频率增大而线性增加，所以ν2>ν1时，逸出的光电子最大初动能增大，选项C 正确，D 错误．3．C [解析] 光电效应瞬时(10－9 s)发生，与光的强度无关，选项A 错误；能否发生光电效应只决定于入射光的频率是否大于极限频率，与光的强度无关，选项D 错误；光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，入射光的频率越大，最大初动能越大，选项B 错误；光电效应现象中，单位时间发出的光电子数目多少与入射光的强度有关，可理解为一个光子能打出一个光电子，光的强度减弱，逸出的光电子数目减少，选项C 正确．4．C [解析] 由光的波粒二象性可知，光是同时具有波粒二象性的，只不过在有的情况下波动性显著，在有的情况下粒子性显著；光的波长越长，越容易观察到其显示波动特征；光子是一种不带电的微观粒子，而电子是带负电的实物粒子，它们虽然都是微观粒子，但有本质区别，故选项C 正确．5．C [解析] 逸出功只与被照射的金属有关，入射光的强度、频率并不能改变逸出功，A 错；只要频率大于极限频率就能发生光电效应，无论照射光的光强多么弱，B 错；发射光电子的最大初动能与入射光的频率及逸出功有关，即由12mv 2m ＝hν－W 决定，光的强度不能改变最大初动能，C 对，D 错．6．A [解析] 根据光子说，金属的一个电子一次只能吸收一个光子，且光子的吸收是瞬时的，不需要时间的积累，若所吸收的光子频率大于金属的极限频率，电子逃离金属表面，成为光电子，若所吸收的光子能量小于逸出功(光子频率小于金属的极限频率)，则电子不能逃离金属表面，不能成为光电子．7．C [解析] 氢原子只能发出三种不同频率的光，说明是从n ＝3能级跃迁到基态，要使处于基态的氢原子跃迁到n ＝3能级，需要吸收的能量为ΔE ＝E 3－E 1＝12.09 eV ，故C 正确．8．A [解析] 原子发光时光子的能量等于原子能级差，先分别计算各相邻的能级差，再由小到大排序．结合可见光的光子能量表可知，能量分别为1.89 eV 和2.55 eV 的光子属于可见光，并且属于红光和蓝靛的范围，故答案为A.9．BD [解析] 由E 5－E 1＝13.06 eV>12.8 eV ，E 4－E 1＝12.75 eV<12.8 eV ，因此处于基态的氢原子至多能够跃迁到n ＝4能级，受到能量为12.8 eV 的高速电子轰击， 氢原子从n ＝4能级向低能级跃迁，最多能辐射出6种不同频率的光子，其中波长最长的光子的能量最小，对应的能级之差最小，即该光子是从n ＝4跃迁到n ＝3能级时放出的，选项BD 正确．10．AC [解析] 用相应能量的光子去使基态的原子发生跃迁，必须满足光子的能量正好等于从基态跃迁到某个激发态的能级差，选项D 中光子正好能使氦离子从基态跃迁到n ＝4能级，选项B 不满足条件；而用电子去使基态的原子跃迁到激发态，必须满足电子的能量大于或等于两者之间的能级差，选项A 、C 都正确．11．B [解析] 用波长为λ0的光照射阴极K ，电路中有光电流，说明入射光的频率ν0＝c λ0大于金属的极限频率，换用波长为λ1的光照射阴极K ，因为λ1＞λ0，根据ν＝c λ可知，波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率，因此不一定能发生光电效应现象，选项A 错误；同理可以判断，选项B 正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U 的增大而增大，当U 增大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大U ，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增大，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，增大电源的电压，若光电流达到饱和值，则光电流不会增大，选项C 错误；将电源极性反接，若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功，电路中仍有光电流产生，选项D 错误．12．AC 1.8 eV[解析] 选项A 中，入射光子的能量小于逸出功，没有光电子逸出；选项C 中，逸出的光电子最大初动能为1.3 eV ，在反向电场的作用下，不能到达对面极板．选项B 中逸出的光电子最大初动能为0.3 eV ，到达金属网时最大动能为1.8 eV ，选项D 中逸出的光电子最大初动能为2.3 eV ，到达金属网时最大动能为0.8 eV.13．(1)8.21×1014 Hz (2)1.3×10－4A (3)4条[解析] (1)要使处于n ＝2能级的氢原子电离，照射的光子的能量应能使电子从n ＝2能级跃迁到无限远处，即最小频率的电磁波的光子能量应为：hν＝0－E 2，其中E 2＝E 122＝E 14，解得ν＝8.21×1014Hz. (2)氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，则有：ke 2r 2＝4π2mr 2T 2，其中r 2＝22r 1＝4r 1，根据电流的定义得：I ＝e T ，联立解得I ＝e 216πr 1k mr 1＝1.3×10－4A. (3)由于钠的极限频率为6.00×1014Hz ，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为E 0＝hν＝6.63×10－34×6.00×1014 J ＝3.978×10－19 J ≈2.486 eV ，一群处于n ＝4的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的能量差ΔE ≥E 0，所以在六条光谱线中有E 41、E 31、E 21、E 42四条谱线可使钠发生光电效应．。
2023届高考物理一轮复习课件 原子物理
的电子越多，饱和光电流越大）
1
⑤遏止电压：使光电流减小到零时的电压 mc ve2 = eU
2
高中物理选修3-5-第二章：原子物理
三、原子结构
（1）1897年，汤姆逊发现了比原子更小的微粒——电子，打破了原子不可分的观念；
（2）原子核式结构模型：卢瑟福基于α粒子散射实验提出了原子的“核式结构模型”
高中物理选修3-5-第二章：原子物理
八、裂变和聚变
裂变
（1）重核裂变：使重核分裂成中等质量的原子核的核反应，称为裂变。
（2）铀核裂变的几个核反应方程：
235
① 92U
235
② 92U
1
0n
1
0n
144
89
1
32Kr + 56Ba + 3 0n
136
90
1
38Sr + 54Xe + 10 0n
+
→
+
份 称 为 光 子 ， 光 子 具 有 的 能 量 与 其 成 正 比 ， 即 = ℎ ， h 为 普 朗 克 常 数 h =
6.63 × 10−34 J ∙ s
（2）光电效应：在光（包括不可见光）的照射下，从物体上发射出电子的现象
称为光电效。发射出来的电子称为光电子，表达式： = ℎ − 0 。 表示光电
90
91
A
通式： ZX
A
通式： ZX
=
=
A−4
4
Z−2Y + 2He
A
0
Z+1Y + −1e
高中物理选修3-5-第二章：原子物理
高中物理一轮复习 专题：近代物理 第1讲 光电效应 讲义
第1讲光电效应[学生用书P229]【基础梳理】一、光电效应1．定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)．2．产生条件：入射光的频率大于极限频率．3．光电效应规律(1)存在着饱和电流：对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多．(2)存在着遏止电压和截止频率：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．当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应．(3)光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流，时间不超过10－9 s.二、光电效应方程1．基本物理量(1)光子的能量ε＝hν，其中h＝6.626×10－34 J·s(称为普朗克常量)．(2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值．(3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的最大值．2．光电效应方程：E k＝hν－W0．三、光的波粒二象性与物质波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(2)光电效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．2．物质波(1)概率波：光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波．(2)物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝h p，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．【自我诊断】(1)只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应．()(2)光电子就是光子．()(3)极限频率越大的金属材料逸出功越大．()(4)从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小．()(5)入射光的频率越大，逸出功越大．()提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(多选)(高考广东卷)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大提示：选AD.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B错误．用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C错误；根据hν－W逸＝12m v2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确．对光电效应现象的理解[学生用书P230]【知识提炼】1．与光电效应有关的五组概念对比(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)光电子的初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，饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系．2．光电效应的研究思路(1)两条线索：(2)两条对应关系：光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大．【典题例析】(多选)(2016·高考全国卷Ⅰ改编)现用一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是()A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生[解析]根据光电效应规律，保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，则饱和光电流变大，选项A正确．由爱因斯坦光电效应方程知，入射光的频率变高，产生的光电子最大初动能变大，而饱和光电流与入射光的频率和光强都有关，选项B错误，C正确．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，当入射光的频率小于极限频率时，就不能发生光电效应，没有光电流产生，选项D错误．[答案]AC(多选)1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象．关于光电效应，下列说法正确的是() A．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D．某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应解析：选AD.根据光电效应现象的实验规律，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，故A、D 正确．根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率为线性关系，但非正比关系，B错误；根据光电效应现象的实验规律，光电子的最大初动能与入射光强度无关，C错误．光电效应方程[学生用书P230]【知识提炼】1．三个关系(1)爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0.(2)光电子的最大初动能E k可以利用光电管用实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压．(3)光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc.2．四类图象(多选)(2017·高考全国卷Ⅲ)在光电效应实验中，分别用频率为νa 、νb 的单色光a 、b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a 和U b 、光电子的最大初动能分别为E k a 和E k b .h 为普朗克常量．下列说法正确的是( )A ．若νa ＞νb ，则一定有U a ＜U bB ．若νa ＞νb ，则一定有E k a ＞E k bC ．若U a ＜U b ，则一定有E k a ＜E k bD ．若νa ＞νb ，则一定有hνa －E k a ＞hνb －E k b[解析] 设该金属的逸出功为W ，根据爱因斯坦光电效应方程有E k ＝hν－W ，同种金属的W 不变，则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大，B 项正确；又E k ＝eU ，则最大初动能与遏止电压成正比，C 项正确；根据上述有eU ＝hν－W ，遏止电压U 随ν增大而增大，A 项错误；又有hν－E k ＝W ，W 相同，则D 项错误．[答案] BC1．应用光电效应方程时的注意事项(1)每种金属都有一个截止频率，光频率大于这个截止频率才能发生光电效应．(2)截止频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的极限波长和金属的逸出功，即hν0＝h cλ0＝W 0.(3)应用光电效应方程E k ＝hν－W 0时，注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1 eV ＝1.6×10－19J)．(4)作为能量守恒的一种表达式可以定性理解方程hν＝W 0＋12m v 2的意义：即入射光子的能量一部分相当于转换在金属的逸出功上，剩余部分转化为光电子的动能．对某种金属来说W 0为定值，因而光子频率ν决定了能否发生光电效应及光电子的初动能大小．每个光子的一份能量hν与一个光电子的动能12m v 2对应．2．光电效应中有关图象问题的解题方法 (1)明确图象中纵坐标和横坐标所表示的物理量．(2)明确图象所表示的物理意义及所对应的函数关系，同时还要知道截距、交点等特殊点的意义．例如， ①E km －ν图象，表示了光电子的最大初动能E km 随入射光频率ν的变化曲线，图甲中横轴上的截距是阴极金属的极限频率，纵轴上的截距表示了阴极金属的逸出功负值，直线的斜率为普朗克常量，图象的函数式：E k ＝hν－W 0.②光电效应中的I －U 图象，是光电流强度I 随两极板间电压U 的变化曲线，图乙中的I m 是饱和光电流，U c 为遏止电压．【迁移题组】1 对E k －ν图象的理解1．(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)．由图可知( )A ．该金属的截止频率为4.27×1014 HzB ．该金属的截止频率为5.5×1014 HzC ．该图线的斜率表示普朗克常量D ．该金属的逸出功为0.5 eV解析：选AC .图线在横轴上的截距为截止频率，A 正确、B 错误；由光电效应方程E k ＝hν－W 0，可知图线的斜率为普朗克常量，C 正确；金属的逸出功为：W 0＝hν0＝6.63×10－34×4.27×10141.6×10－19eV ≈1.77 eV ，D 错误．2 对I －U 图象的理解2．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出( )A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．乙光的波长大于丙光的波长C ．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能解析：选B .由图象知，甲、乙光对应的遏止电压相等，由eU c ＝E k 和hν＝W 0＋E k 得甲、乙光频率相等，A 错误；丙光的频率大于乙光的频率，则丙光的波长小于乙光的波长，B 正确；由hνc ＝W 0得甲、乙、丙光对应的截止频率相同，C 错误；由光电效应方程知，甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，D 错误．3 对U c －ν图象的理解3．(2015·高考全国卷Ⅰ)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和截距分别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．解析：根据光电效应方程E km ＝hν－W 0及E km ＝eU c 得U c ＝hνe －W 0e ，故h e ＝k ，b ＝－W 0e ，得h ＝ek ，W 0＝－eb .答案：ek －eb光的波粒二象性 物质波[学生用书P232]【知识提炼】光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：1．从数量上看：个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性． 2．从频率上看：频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．3．从传播与作用上看：光在传播过程中往往表现为波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性． 4．波动性与粒子性的统一：由光子的能量E ＝hν，光子的动量p ＝hλ表达式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ.5．理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的波，也不可把光当成宏观概念中的粒子．【跟进题组】1．(多选)(2015·高考全国卷Ⅱ改编)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( )A ．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B ．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹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解析：选AC .电子束具有波动性，通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，选项A 正确；β射线在云室中高速运动时，径迹又细又直，表现出粒子性，选项B 错误；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，体现出波动性，选项C 正确；光电效应实验，体现的是波的粒子性，选项D 错误．2．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是λ＝hp ，式中p 是运动物体的动量，h 是普朗克常量．已知某种紫光的波长是440 nm ，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的1×10－4倍．求：(1)电子的动量大小．(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小．(电子质量m ＝9.1×10－31kg ，电子电荷量e ＝1.6×10－19C ，普朗克常量h ＝6.6×10－34J ·s ，加速电压的计算结果取一位有效数字)解析：(1)由λ＝h p 得p ＝hλ＝6.6×10－341×10－4×440×10－9 kg ·m/s＝1.5×10－23kg ·m/s .(2)eU ＝E k ＝p 22m ，又λ＝hp联立解得U ＝h 22em λ2，代入数据解得U ＝8×102V . 答案：(1)1.5×10－23kg ·m/s (2)U ＝h 22em λ2 8×102V[学生用书P232]1．(2017·高考北京卷)2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm ＝10－9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h ＝6.6×10－34J ·s ，真空光速c ＝3×108 m/s) ( )A ．10－21J B ．10－18J C ．10－15J D ．10－12J解析：选B .由题意知，电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量，E ＝hν＝h c λ≈2×10－18 J ，故选项B 正确．2．(高考江苏卷)已知钙和钾的截止频率分别为 7.73 ×1014 Hz 和5.44×1014 Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( )A ．波长B ．频率C ．能量D ．动量解析：选A .根据爱因斯坦光电效应方程12m v 2m＝hν－W .由题知W 钙>W 钾，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小．根据p ＝2mE k 及p ＝hλ和c ＝λν知，钙逸出的光电子的特点是：动量较小、波长较长、频率较小．选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．3．(多选)(2018·河北保定模拟)如图所示，这是一个研究光电效应的电路图，下列叙述中正确的是( ) A ．只调换电源的极性，移动滑片P ，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压U 0的数值 B ．保持光照条件不变，滑片P 向右滑动的过程中，电流表示数将一直增大 C ．不改变光束颜色和电路，增大入射光束强度，电流表示数会增大 D ．阴极K 需要预热，光束照射后需要一定的时间才会有光电流解析：选AC .只调换电源的极性，移动滑片P ，电场力对电子做负功，当电流表示数为零时，则有eU ＝12m v 2m ，那么电压表示数为遏止电压U 0的数值，故A 项正确；当其他条件不变，P 向右滑动，加在光电管两端的电压增加，光电子运动更快，由I ＝qt 得电流表读数变大，若电流达到饱和电流，则电流表示数不会增大，B项错误；只增大入射光束强度时，单位时间内光电子数变多，电流表示数变大，C 项正确；因为光电效应的发生是瞬间的，阴极K 不需要预热，所以D 项错误．4．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h ＝6.63×10－34J ·s .(1)图甲中电极A 为光电管的________(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c 与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc ＝________Hz ，逸出功W 0＝________J ；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz ，则产生的光电子的最大初动能E k ＝________J . 解析：(1)在光电效应中，电子向A 极运动，故电极A 为光电管的阳极．(2)由题图可知，铷的截止频率νc为5.15×1014 Hz，逸出功W0＝hνc＝6.63×10－34×5.15×1014 J≈3.41×10－19 J.(3)当入射光的频率为ν＝7.00×1014Hz时，由E k＝hν－hνc得，光电子的最大初动能为E k＝6.63×10－34×(7.00－5.15)×1014 J≈1.23×10－19 J.答案：(1)阳极(2)5.15×1014[(5.12～5.18)×1014均视为正确]3.41×10－19[(3.39～3.43)×10－19均视为正确](3)1.23×10－19[(1.21～1.25)×10－19均视为正确][学生用书P353(单独成册)](建议用时：60分钟)一、单项选择题1．入射光照到某金属表面发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法中正确的是()A．从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应解析：选C.光电效应瞬时(10－9 s)发生，与光强无关，A错误；光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，入射光的频率越大，最大初动能越大，B错误；光电子数目多少与入射光的强度有关，光强减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目减少，C正确；能否发生光电效应，只取决于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D错误．2．(2018·太原质检)关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性解析：选D.光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，D项错误．3．在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是()A．光电效应是瞬时发生的B．所有金属都存在极限频率C．光电流随着入射光增强而变大D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大解析：选C.按照光的波动理论，电子吸收光子的能量需要时间，因此光电效应不可能瞬时发生，这与光电效应具有瞬时性矛盾；按照光的波动理论，只要有足够长的时间，电子会吸收足够的能量，克服原子的束缚成为光电子，因此所有金属均可以发生光电效应，这与光电效应有极限频率矛盾；按照光的波动理论，照射光越强，电子获得的能量越大，打出的光电子的最大初动能越大，这与光电效应中打出的光子的最大初动能与光强无关，而与照射光的频率有关矛盾；按照光的波动理论也可以得到光越强打出的光电子越多，光电流越大，因此C 项正确．4．研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K )，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中，正确的是( )解析：选C .由于是强度不同的光照射同种钠极板，则遏止电压相同，强度不同，饱和光电流不同．选项C 正确．5．(2017·高考上海卷)光子的能量与其( ) A ．频率成正比 B ．波长成正比 C ．速度成正比D ．速度平方成正比解析：选A .由E ＝hν＝h cλ，可见光子的能量与其频率成正比、与其波长成反比，A 正确，B 错误；由于任意能量的光子在真空中传播的速度都是相同的，故C 、D 皆错误．6．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意图如图所示．用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应，换用同样频率为ν的强激光照射阴极K ，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U ，即将阴极K 接电源正极，阳极A 接电源负极，在KA 之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U ，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U 可能是下列的(其中W 为逸出功，h 为普朗克常量，e 为电子电量)( )A ．U ＝hνe －WeB ．U ＝2hνe －WeC ．U ＝2hν－WD ．U ＝5hν2e －We解析：选B .以从阴极K 逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象，由动能定理得： －Ue ＝0－12m v 2m①由光电效应方程得：nh ν＝12m v 2m＋W (n ＝2，3，4，…)② 由①②式解得：U ＝nhνe －We (n ＝2，3，4，…)，故选项B 正确． 二、多项选择题7．如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是( )A ．入射光太弱B ．入射光波长太长C ．光照时间短D ．电源正、负极接反解析：选BD .入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，故选项B 正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D 正确．8．1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一．如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法正确的是( )A ．亮条纹是电子到达概率大的地方B ．该实验说明物质波理论是正确的C ．该实验再次说明光子具有波动性D ．该实验说明实物粒子具有波动性解析：选ABD .电子属于实物粒子，电子衍射实验说明电子具有波动性，说明物质波理论是正确的，与光的波动性无关，B 、D 正确，C 错误；物质波也是概率波，亮条纹是电子到达概率大的地方，A 正确．9．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在照相底片上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象，则( )A ．图象甲表明光具有粒子性B ．图象乙表明光具有波动性C ．用紫外线观察不到类似的图象D ．实验表明光是一种概率波解析：选ABD .图象甲曝光时间短，通过光子数很少，呈现粒子性．图象乙曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动性，故A 、B 正确；同时也表明光波是一种概率波，故D 也正确；紫外线本质和可见光本质相同，也可以发生上述现象，故C 错误．10．(2015·高考江苏卷)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( ) 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解析：选AB .光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A 正确，选项C 错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B 正确；由德布罗意波长公式λ＝hp 和p 2＝2mE k知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D 错误．11．(2018·北京朝阳模拟)用绿光照射一个光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以( )A ．改用红光照射B ．改用紫光照射C ．改用蓝光照射D ．增加绿光照射时间解析：选BC .光电子的最大初动能与照射时间或照射强度无关，而与入射光子的能量有关，入射光子的能量越大，光电子从阴极逸出时最大初动能越大，所以本题中可以改用比绿光光子能量更大的紫光、蓝光照射，以增大光电子从阴极逸出时的最大初动能．12.(2018·济南模拟)如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象．由。
2020年高考物理一轮复习课件：专题十二 第1讲 光电效应 原子结构
2.卢瑟福的“核式结构”模型 (1)α粒子散射实验装置：如图 12-1-2 所示.
图 12-1-2
(2)α粒子散射实验规律及卢瑟福对实验现象的分析
实验规律 __绝__大__多__数__α粒子仍沿原来的 方向前进
卢瑟福的分析 原子中绝大部分是空隙
少数α粒子发生了较大的偏转， α粒子碰到了质量比自己大得
(4)当入射光的频率大于极限频率时，入射光越强光电流 __越__大____.
3.爱因斯坦的光子说：光的能量__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 E 跟光的频率ν 成正比：E＝___h_ν____(h 是普朗克常量).
4.爱因斯坦光电效应方程 (1)最大初动能和逸出功 金属表面的电子吸收光子后，克服金属原子核的引力做功. 直接从金属表面逸出的电子所具有的最大动能称为最大初动 能，克服金属原子核的引力逃逸出而成为光电子所做的功的最 小值叫__逸__出__功__.
碎.据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量 h＝
6.6×10－34 J·s，真空光速c＝3×108 m/s)( )
A.10－21 J
B.10－18 J
C.10－15 J
D.10－12 J
解析：一个处于极紫外波段的光子的能量约为 E＝hλc≈ 2×10－18 J，由题意可知，光子的能量应比电离一个分子的能量 稍大，因此数量级应相同，故选 B.
解析：紫外线的频率大于锌板的极限频率，用紫外线照射， 发生光电效应，有电子从锌板逸出，锌板失去电子带正电，所 以使验电器指针发生偏转的是正电荷，红色光的频率小于锌板 的极限频率，不能发生光电效应，A、D 正确.
答案：AD
4.(多选)在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光
高三物理第一轮复习总结,光电效应知识点总结
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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，入射光的频率必需大于这个极限频率才能发生光电效应，低于这个极限频率那么不能发生光电效应．(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，这些能量的一局部用来克服金属的逸出功W0，剩下的浮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构造模型1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13－2－1所示)2．实验现象绝大大都α粒子穿过金箔后，根本上仍沿本来的标的目的前进，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．3．原子的核式构造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，？)，λ2n－17R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，它辐射或吸收必然频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决意，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n2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分歧，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.光电效应的本色光子照射到金属概况，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制原子核的引力时，便飞出金属概况成为光电子．2．极限频率的本色光子的能量和频率有关，而金属中电子克制原子核引力需要的能量是必然的，光子的能量必需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，所以每种金属都有必然的极限频率．3.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．4.光电效应方程电子吸收光子能量后从金属概况逸出，其中只有直接从金属概况飞出的光电子才具有最大初动能，按照能量守恒定律，Ek＝hν－W0.5．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2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.氢原子的能级图二、核反映和核能知识点一：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构造．(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一样．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A－44α衰变：AZX→Z－2Y Aβ衰变：AZX→Z＋1Y(3)因素决意，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，核反映过程前、后质量发生变化？质量亏损？而释放出核能.知识点二：核反映和核能1.核反映在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程．在核反映中，质量数守恒，电荷数守恒．2．核力核子间的感化力．核力是短程力，感化范围在1.5×1015 m之内，只在相邻的核子间发生感化．3．核能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分化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2.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)按照半衰期的概念，可总结出公式N余＝N原t/τ，m余＝m原()t/τ式中N原、m原暗示衰变前的放射性元素的原子核数和质量，N 余、m余暗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 暗示衰变时间，τ暗示半衰期．(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意的，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：核反映方程的书写考点三：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映过程．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裂变时发生链式反映，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映过程，同时释放出大量的核能，要想使氘核和氚核合成氦核，必需到达几百万度以上的高温，因此聚变反映又叫热核反映．2．核能的计算方式(1)应用ΔE＝Δmc2：先计算质量亏损Δm，注；(2)核反映遵守动量守恒和能量守恒定律，因此我们；规律总结；2按照ΔE＝Δmc计算核能时，假设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)核反映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按照ΔE＝Δmc计算核能时，假设Δm以千克为单位，“c〞代入3×1082假设Δm以“u〞为单位，那么由1uc＝931.5_MeV得ΔE＝Δm×931.5_MeV.。
2023届高考物理一轮复习光电效应(一)课件
ℎ－＝ℎ－，选项D错误．
【答案】BC
【例2】[2016·全国卷Ⅰ](多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的
光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是(
)
A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大
1
动能 = me vc2 .
2
2．对光电效应规律的解释
对应规律
存在极限
频率v0
对规律的产生的解释
电子从金属表面逸出，首先必须克服金属原子核的引力做功W0 ，要使
入射光子的能量不小于W0 ，对应的频率v0 =
W0
，即极限频率。
h
光电子的最大初动
能随着入射光频率
的增大而增大，与
入射光强度无关
电子吸收光子能量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，一部分克服阻碍作用做功，剩
频率ν的关系如图所示。若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值
−
为e，则普朗克常量可表示为_______，所用材料的逸出功可表示为________。
【解析】由光电效应方程，光电子的最大初动能
UC
O
1
1
2
mv ＝hν－W。根据动能定理，eUc＝ mv2，联立解得：Uc＝
2
2
v
h
W
ν－ 。对照题给遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系图象，
系，故B错误。由 Ek＝hv－W ，可知C正确。当入射光的频率小于金属的极限频率时，
1
光电效应不能发生，故D错误。由eU＝ mv 2 ＝hν－W得eU＝hν－W，可见，遏止电
2
压U随ν的增大而增大，与入射光的光强无关，故E正确。
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光电效应波粒二象性考点 1光电效应现象和光电效应方程的应用1．对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。
(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。
(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。
(4)光电子不是光子，而是电子。
2．两条对应关系(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
3．定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程： E k＝ h ν－W 0。
(2)最大初动能与遏止电压的关系： E k＝ eU c。
(3)逸出功与极限频率的关系： W 0＝ h ν0。
4．区分光电效应中的四组概念(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。
(2)光电子的动能与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。
1 ． [光电效应现象]( 多选 )如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是()A．有光子从锌板逸出 B ．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度 D ．锌板带负电2 ． [光电效应规律 ]关于光电效应的规律，下列说法中正确的是()A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C．发生光电效应的反应时间一般都大于10 －7 sD．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比3 ． [光电管 ]( 多选 )图为一真空光电管的应用电路，其金属材料的极限频率为 4.5 × 1014 Hz ，则以下判断中正确的是 ()A．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C用λ＝ 0.5 μm的光照射光电管时，电路中有光电流产生D．光照射时间越长，电路中的电流越大考点 2光电效应的四类图象分析图象名称图线形状由图线直接 (间接 ) 得到的物理量最大初动能 E k与入射①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νcE k轴交点的纵坐标的值②逸出功：图线与光频率ν的关系图线W0＝| －E| ＝E③普朗克常量：图线的斜率k ＝ h颜色相同、强度不同的①遏止电压 U c：图线与横轴的交点光，光电流与电压的关②饱和光电流I m：电流的最大值系③最大初动能： E km＝ eU c①遏止电压 U c1、 U c2颜色不同时，光电流与②饱和光电流电压的关系E k1＝ eU c1，E k2＝ eU c2③最大初动能c①截止频率ν：图线与横轴的交点②遏止电压 U c：随入射光频率的增大而增遏止电压 U c与入射光大频率ν的关系图线③普朗克常量h ：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即h ＝ ke 。
(注：此时两极之间接反向电压 )1 ． [E k－ν图象 ] 爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921 年诺贝尔物理学奖。
某种金属逸出光电子的最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。
从图中可以确定的是()A．逸出功与ν有关 B ． E km与入射光强度成正比C．当ν <0ν时，会逸出光电子 D ．图中直线的斜率与普朗克常量有关2 ． [I － U 图象 ] 研究光电效应的电路如图所示。
用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K) ，钠极板发射出的光电子被阳极 A 吸收，在电路中形成光电流。
下列光电流I 与 A、 K 之间的电压U AK的关系图象中，正确的是()3 ． [U c－ν图象 ]在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图所示。
若该直线的斜率和截距分别为k 和 b ，电子电荷量的绝对值为 e ，则普朗克常量和所用材料的逸出功可分别表示为()A． ek eb B ．－ ek eb C． ek－ eb D ．－ ek － eb考点 3光的波粒二象性、物质波光既具有粒子性，又具有波动性，对波粒二象性的理解项目内容说明(1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子粒子的含义是“不连续的”、“一光的粒子性性(2)份一份的”，光的粒子即光子少量或个别光子容易显示出光的粒子性(1)足够能量的光在传播时，表现出波光的波动性是光子本身的一种属光的波动性动的性质性，不是光子之间相互作用产生的，(2)光是一种概率波，即光子在空间各光的波动性不同于宏观概念的波点出现的可能性大小(概率 )可用波动规律来描述宏观世界：波和粒子是相互对立的概念波和粒子E ＝ h ν微观世界：波和粒子是统一的。
光子说并未否定波动性，光子能量的对立与统一hc＝λ，其中，ν 和λ就是描述波的两个物理量1 ． [波粒二象性的理解]( 多选 )用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)(b)(c) 所示的图象，则()A．图象 (a)表明光具有粒子性 B ．图象 (c)表明光具有波动性C．用紫外光观察不到类似的图像 D ．实验表明光是一种概率波2 ． [光的波粒二象性]下列说法中正确的是()A．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性B．康普顿效应说明光子既有能量又有动量C．光是高速运动的微观粒子，单个光子不具有波粒二象性D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动达标练习1 ． (多选 )现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。
下列说法正确的是()A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大C．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关2 ． (多选 )波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()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3 ．已知钙和钾的截止频率分别为7.73 × 1014 Hz 和 5.44 × 1014 Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A．波长 B ．频率C．能量 D ．动量4 ． (多选 )如图所示为光电管的工作电路图，分别用波长为λ0、λ1、λ2的单色光做实验，已知λ＞λ＞λ。
当开关闭合后，用波长为λ的单色光照射光电管的阴极K 时，电流表1020有示数。
则下列说法正确的是()A．光电管阴极材料的逸出功与入射光无关B ．若用波长为λ1的单色光进行实验，则电流表的示数一定为零C．若仅增大电源的电动势，则电流表的示数一定增大D．若仅将电源的正负极对调，则电流表的示数可能为零5 ．频率为ν的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E km。
改为频率为 2 ν的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h 为普朗克常量)()A． E km－ h ν B ．2E km C． E km＋ h ν D ． E km＋ 2h ν6．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。
对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定相同的是()A．遏止电压 B ．饱和光电流C．光电子的最大初动能 D ．逸出功7 ．当具有 5.0 eV的光子射到一金属表面时，从金属表面逸出的电子具有的最大初动能为 1.5 eV ，为了使这种金属产生光电效应，入射光子的能量必须不小于()A． 1.5 eV B ．2.5 eV C ． 3.5 eV D ． 5.0 eV8 ．关于光电效应，下列说法正确的是()A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多9．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能 E k随入射光频率ν变化的E k－ν图象。
已知钨的逸出功是3.28 eV ，锌的逸出功是3.34 eV ，若将二者的图线画在同一个 E k－ν坐标系中，如图所示，用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是()10．当加在光电管两极间的正向电压足够高时，光电流将达到饱和值，若想增大饱和光电流，应采取的有效办法是()A．增大照射光的波长 B. 增大照射光的频率 C .增大照射光的光强 D. 继续增高正向电压11． (多选 )在光电效应实验中，某同学用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线 (甲光、乙光、丙光 )，如图所示。
则可判断出 ()A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．甲光、乙光波长相等D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能原子结构原子核考点 1原子的核式结构玻尔理论1．定态间的跃迁——满足能级差跃迁h νE＝n大－ E n小(1) 从低能级 (n 小 ) ――→高能级（ n 大）―→吸收能量。
（ 2 ）从高能级（ n跃迁）―→放出能量。
h νE＝－ E大）――→低能级（ n小n 小n 大2 ．电离电离态：n＝∞，E＝0基态→电离态： E 吸＝ 0－（－ 13.6 eV ）＝ 13.6 eV电离能。
n ＝ 2 →电离态： E 吸＝ 0 －E 2＝ 3.4 eV如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能。
1 ． [ α粒子散射实验现象 ]（多选）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
如图所示为原子核式结构模型的α 粒子散射图景，图中实线表示α 粒子运动轨迹。
其中一个α粒子在从 a 运动到 b 、再运动到 c 的过程中，α 粒子在 b 点时距原子核最近。
下列说法正确的是（）A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子B ．α粒子出现较大角偏转的原因是α粒子接近原子核时受到的库仑斥力较大C．α粒子出现较大角偏转的过程中电势能先变小后变大D．α 粒子出现较大角偏转的过程中加速度先变大后变小2 ． [玻尔理论 ] 一个氢原子从n ＝3 能级跃迁到n ＝ 2 能级，该氢原子（）A．放出光子，能量增加 B ．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加 D ．吸收光子，能量减少3 ． [能级跃迁 ] 如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子 A 处于激发态E 2，氢原子B 处于激发态 E 3，则下列说法正确的是（）A．原子 A 可能辐射出 3 种频率的光子B ．原子 B 可能辐射出 3 种频率的光子C．原子 A 能够吸收原子 B 发出的光子并跃迁到能级 E 4D ．原子 B 能够吸收原子 A 发出的光子并跃迁到能级E 4规律方法：解答氢原子能级图与原子跃迁问题应注意（ 1 ）能级之间发生跃迁时放出（吸收）光子的频率由h ν＝E m－ E n求得。