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近代物理

知识结构光电效应光子说光具有波粒二象性粒子性原子的核式结构α粒子散射原子核的人工转变α、β、γ三种射线原子核的衰变原子核的组成天然放射现象原子核量子论初步玻尔原子模型能级光的波动性物质波核能质能联系方程E=mc2质量亏损轻核聚变重核裂变

第二十一章量子论初步一、光电效应1.现象：在光的照射下从物体表面发射出电子的现象例1.实验中，在弧光灯与锌板间加入一块厚的透明玻璃板时，发现验电器指针不会发生偏转，则根据所学知识，你对于该实验能作出的推断是（）A．用可见光照射锌板，验电器指针会发生偏转B．用弧光灯照射锌板时，使锌板产生光电效应的是其中的紫外线成份C．厚的透明玻璃板能吸收紫外线D．使验电器指针发生偏转的是正电荷

2.光电效应的规律：①任何一种金属都有一个极限频率ν0；②光电子的最大初动能只随入射光的频率的增大而增大；③光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s；④当νν0时，光电流的强度与入射光的强度成正比．（实验研究表明）

3．光子说光电效应方程爱因斯坦于1905年提出，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，，h叫普朗克恒量．光电效应方程：式中光电子的最大初动能表示某种金属逸出功0

例如图21-4所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零，合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.6V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为（）(A)1.9eV(B)0.6eV(C)2.5eV(D)3.1eVSEVμA

二、光的波粒二象性物质波1．光的波粒二象性干涉衍射现象波动性光的康普顿效应光电效应光压粒子性光具有波粒二象性个别光子的行为表现出粒子性大量光子的行为表现出波动性

康普顿效应：碰撞前碰撞后①②电子A.=Ｂ.C.可能沿图中①方向D.可能沿图中②方向一个光子与一个电子碰撞（假设碰前电子静止），碰前光子频率为，碰后为，则关于光子的频率和碰后运动方向，下列说法正确的是（）

2．物质波1924年，法国物理学家德布罗意认为任何一个运动着的物体都有波动性，这种波称为物质波．（h为普朗克常量，p为物体的动量）物质实物如质子、电子等场如电场、磁场等(光是传播着电磁场光子p=mv

三、玻尔的原子模型能级玻尔原子理论的核心内容是三个基本假设:（1）能量量子化假设（2）轨道量子化假设（3）跃迁假设能级图15-3氢原子的能级氢原子能级公式为：，E1=-13.6eV包括电子的动能和电势能

思考题：为什么每种元素都有自己的特征谱线？稀薄气体发光形成的光谱叫原子光谱（又叫线状谱），不同的元素的原子结构不同，能级也不同，可能辐射的光子的频率构成也不同，因此每种元素的原子的光谱都有自已不同的特点，所以也叫特征谱线．因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成．这种方法叫光谱分析．

例1、用光子能量为E的光束照射容器中的氢气，氢原子吸收光子后，能发射频率为ν1、ν2、ν3的三种光子，且ν1＜ν2＜ν3。入射光束中光子的能量应是[]（A）hν1（B）h(ν1+ν2)（C）hν3（D）h(ν1+ν2+ν3)图15-3

例2、原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为式中n=1，2，3…表示不同的能级，A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是（）A.B.C.D.

解：n=∞n=1n=2n=3n=4

例3．在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能．已知阳极与阴极之间的电势差U，普朗克常数h，电子电量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的（）A．最短波长为B、最长波长为C、最小频率为D、最大频率为

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第二十一章