2013年高考《课堂新坐标》物理二轮复习第1部分专题突破训练---专题7光学 近代物理初步---第2讲2013年高考《课堂新坐标》物理二轮复习第1部分专题突破训练---专题7光学 近代物理初步---第2讲.ppt

第2讲　光电效应　能级　核能 一、光电效应的理解 1．理解光电效应的两条主线 (1)光的频率ν：光子ν高→E大→光电子最大初动能Ek大． (2)光的强度：在能产生光电效应的情况下，光的强度大→光子数目多→产生光电子多 2．光电效应方程：Ek＝hν－W (1)各字母含义：①ν：入射光的频率． ②W：金属的逸出功． ③Ek：逸出的光电子的最大初动能． (2)Ek－ν图线(如图7－2－1)． ①纵截距：－W ②横截距：ν0 ③斜率：h 光电效应证明了光的粒子性，光的干涉和衍射证明了光的波动性．总之光具有波粒二象性． 二、对氢原子能级图的理解 1．能级图如图7－2－2所示 2．核能的计算方法 若Δm以kg为单位，则ΔE＝Δmc2，ΔE的单位为焦耳． 若Δm以原子的质量单位u为单位，则 ΔE＝Δm×931.5 MeV. 【审题要点】 入射光的频率大于金属的极限频率，即入射光子的能量hν大于逸出功W0时，便能产生光电效应，不需要计算入射光的频率及金属的极限频率． 【解析】　本题考查发生光电效应的条件，光子的能量及光的波长、波速与频率的关系． 当单色光的频率大于金属的极限频率，即照射光光子的能量大于金属的逸出功时便能产生光电效应． 【答案】　A 【迁移应用】 1．在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开一个角度，如图7－2－3所示，这时(　　) A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带正电 D．锌板带负电，指针带负电 【解析】　弧光灯发出的紫外线照射锌板，发生光电效应，有电子从锌板飞出，锌板由于失去电子而带正电；验电器与锌板相连接，指针带正电．故B项正确． 【答案】　B 【解析】　因为E4－E3＝0.66 eV＜E3－E2＝1.89 eV，根据c＝λν和hν＝En－Em得从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出电磁波的波长长，选项A正确；电磁波在真空中的传播速度都相等，与光子的频率无关，选项B错误；氢原子的核外电子处于不同能级时在各处出现的概率是不同的，能级越低，在靠近原子核较近的地方出现的频率越大，选项C错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，是氢原子核外的电子从高能级跃迁到了低能级向外放出能量，选项D错误． 【答案】　A 【迁移应用】 2．(2012·江苏高考)如图7－2－5所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是(　　) 【答案】　C 【答案】　B 【答案】　C 1 原子跃迁时应注意区分“一群原子”和“一个原子” 一群(或大量)原子处于量子数为n的激发态时，各种跃迁都可能发生，而一个原子处于量子数为n的激发态时，可能发生的跃迁情况是n→1或其他情况，因此可能辐射出光谱线的条数最多为N＝n－1. 2 原子对光子的吸收具有选择性 只有满足跃迁条件hν＝Em－En的光子才被吸收，大于(电离除外)或小于(Em－En)的光子不被吸收． 3 β射线的来源 β射线不是来自于核外的电子，而是核内中子转化而来． 4 质能方程的理解 核反应过程中，发生质量亏损，并放出大量能量，绝不能认为这部分质量转变成了能量．质量和能量是物体的两种属性，质能方程揭示了质量和能量的不可分割性，方程建立了两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒，质量和能量在量值上的联系绝不等于这两个量可以相互转化．质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的光子虽然静质量为零，但动质量不为零，且亏损的质量以能量的形式辐射出去． 5 计算核能要注意单位的“匹配” 近代物理中的能量守恒定律，涉及最多的是核能．有关核能的计算，要注意单位的“匹配”，Δm用千克(kg)时，ΔE对应焦耳；Δm用原子质量单位(u)时，ΔE对应兆电子伏(MeV)，1 u相当于931.5 MeV能量． 【答案】　C 【解析】　由hν0＝W可知选项A正确．如果照射光的频率小于金属的极限频率，无论照射时间多长都不会发生光电效应，故B错．最大初动能不但跟金属的逸出功有关，还和入射光的频率有关，故C错．入射光的强度一定时，频率越高，则单位时间内照射到金属表面的光子数目越少，则单位时间内逸出的光电子数就越少． 【答案】　A 1．(2012·北京高考)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 【解析】　氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，故选项B正确，选项A、C、D错误． 【答案】　B 2. (2012·四川高考)a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图7－2－6所示．用a、b两