高三物理二轮复习教师用书专题五近代物理初步.doc

板块一专题突破复习

[知识建构]

[高考调研]

1.考查方向：①光电效应、能级跃迁是高考考查的重点．②核反应方程、质能方程综合考查．③结合动量守恒考查衰变规律．

2.常用的思想方法：①核能的计算方法．②谱线条数的计算方法．③衰变次数的计算方法．

[答案](1)光电效应规律

①每种金属都有发生光电效应的极限频率(limitingfrequency)．

②光电子(photo-electron)的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光的频率增大而增大．

③光电效应的产生几乎是瞬间的．

④饱和光电流与入射光强度成正比．

(2)玻尔原子理论的三条假说

①原子能量的量子化假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽做变速运动，但并不向外辐射能量，一个能量值对应一种状态，这些状态叫做定态．

②原子能级的跃迁(transition)假设：原子从一个定态(原子能量记为E初)跃迁到另一种定态(原子能量记为E末)时，原子辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即hν＝E初－E末．

③原子中电子运动轨道量子化假设：原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道．由于原子的能量状态是不连续的，因此电子运动的可能轨道也是不连续的，即电子不能在任意半径的轨道上运动．

(3)α、β衰变及其规律

衰变类型

α衰变

β衰变

衰变方程

eq\o\al(M,Z)X―→eq\o\al(M－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)He

eq\o\al(M,Z)X―→eq\o\al(M,Z＋1)Y＋eq\o\al(0,－1)e

衰变实质

2个质子和2个中子结合成一整体射出

中子转化为质子和电子

2eq\o\al(1,1)H＋2eq\o\al(1,0)n―→eq\o\al(4,2)He

eq\o\al(1,0)n―→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e

衰变规律

电荷数守恒，质量数守恒

(4)核反应类型及核反应方程的书写

考向一光电效应规律和光电效应方程

[归纳提炼]

光电效应中应区分4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，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，电子吸收光子的能量，可能向各个方向运动，除了做逸出功外，有时还要克服原子的其他束缚的作用力，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．

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，光子能量即每个光子的能量．光的总能量等于光子能量与入射光子数的乘积．

(多选)(2017·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Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量．下列说法正确的是()

A．若νaνb，则一定有UaUb

B．若νaνb，则一定有EkaEkb

C．若UaUb，则一定有EkaEkb

D．若νaνb，则一定有hνa－Ekahνb－Ekb

[思路点拨]光电子的最大初动能Ek＝hν－W，该动能又会在遏止电压做功下恰好减为零．

[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Ek＝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Ek＝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－Ek＝W，W相同，则D项错误．

[答案]BC

光电效应的图象

图线形状

图象名称

由图线直接(间接)得到的物理量

最大初动能Ek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ν0

②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值W0＝|－E|＝E

③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遏止电压Uc：图线与横轴的交点

②饱和光电流Im：电流的最大值

③最大初动能：Ekm＝eUc

颜色不同时，光电流与电压的关系

①遏止电压Uc1、Uc2

②饱和光电流

③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2

遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线

①截止频率ν0：图线与横轴的交点

②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大

③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即h＝