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1、精品名师归纳总结检查重点:1. 光电效应2. 玻尔原子假设与能级跃迁规律3. 半衰期4. 爱因斯坦质能方程及其运算5. 物理学史(物理学家的奉献)第 17 章光电效应 波粒二象性一、黑体辐射与能量子1.黑体辐射的试验规律一般材料的物体,辐射的电磁波除与温度有关外,仍与材料的种类及表面状况有关黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 a随着温度的上升,各种波长的辐射强度都增加 b随着温度的上升,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 2能量子( 1)定义:普朗克认为,带电微粒辐射或者吸取能量时,只能辐射或吸取某个最小能量值的整数倍即能量的辐射或者吸取只能是一份一份的这个不行再分的最小能量
2、值 叫做能量子( 2)能量子的大小: h ,其中 是电磁波的频率,h 称为普朗克常量h 6.63 1034 Js.二、光电效应1. 光电效应现象光电效应: 在光的照耀下金属中的电子从金属表面逸出的现象,叫做光电效应, 发射出来的电子叫做光电子2. 光电效应试验规律(1) 每种金属都有一个极限频率(2) 光子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大(3) 光照耀到金属表面时,光电子的发射几乎是瞬时的(4) 光电流的强度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:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子光子的能量为 h ,其中 h 是普朗克常
3、量,其值为6.63 1034 J s.(2) 光电效应方程: Ek h W0.其中 h 为入射光的能量,Ek 为光电子的最大初动能,W0 是金属的逸出功 4遏止电压与截止频率(1) 遏止电压:使光电流减小到零的反向电压U c.(2) 截止频率: 能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率又叫极限频率 不同的金属对应着不同的极限频率(3) 逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功5 由 Ek 图象 如图 可以得到的信息(1) 极限频率:图线与 轴交点的横坐标 c.(2) 逸出功:图线与 Ek 轴交点的纵坐标的肯定值E W0.(3) 普朗克常量:图线的斜率k h.
4、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) 光电效应和康普顿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. 光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生转变的现象。康普顿效应: 在讨论电子对 X 射线的散射时发觉有些散射波的波长比入射波的波长略大,康普顿认为这是由于光子不仅有能量,仍有动量。说明白光具有粒子性。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结光子的动量:由于光子的能量是h,由相对论知 E=mc2 ,因此hhhm=,动量 p=。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c
5、 2c可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 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的方,暗条纹是光子到达概率小的的方,因此光波又叫概率波可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 物质波: 也叫德布罗意波。 任何一个运动的物体都有一种波与之对应,其波长=波长很小。p 为运动物体的动量, h 为普朗克常量 .电子衍射试验说明实物粒子具有波动性第 18 章原子结构h 。宏观物体也存在波动性,p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、原子结构1. 电子的发觉: 1897 年,英国物理学家汤姆生讨论阴极射线发
6、觉了电子,并提出了原子的枣糕式模型。2. 原子的核式结构( 1) 粒子散射试验的结果绝大多数 粒子穿过金箔后,基本上仍沿原先的方向前进,但少数 粒子发生了大角度偏转,极少数 粒子的偏转超过了90,有的甚至被撞了回来,如下列图( 2)卢瑟福的原子核式结构模型在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,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绕核旋转二光谱氢原子是最简洁的原子,其光谱也最简洁。1885 年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的4 条谱线作了分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结析,发觉这些谱线的波长可以用一个公式表示:1R 11n= 3, 4, 5,式中
7、 R 叫做里德伯常量,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结这个公式成为巴尔末公式。三、玻尔理论2 2n 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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固的,电子虽然绕核运动,但 34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,它辐射或吸取肯定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差打算,即 h Em En. h 是普朗克常量, h 6.63 10J 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4. 氢原子的能级、能级公
8、式(1) 氢原子的能级图 如下列图 (2) 氢原子的能级和轨道半径1氢原子的能级公式:En n2E1 n1,2,3 , ,其中 E1 为基态能2量,其数值为 E1 13.6 eV.氢原子的半径公式:r n n r 1 n1,2,3 , ,其中 r 1 为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r 1 0.53 10 10 m.5. 对原子跃迁条件的懂得(1) 原子从低能级向高能级跃迁,吸取肯定能量的光子 只有当一个光子的能量满意 h E 末 E 初时,才能被某一个原子吸取,使原子从低能级E 初向高能级 E 末跃迁,而当光子能量 h大于或小于 E 末 E 初时都不能被原子吸取(2) 原子从高能级向低能级
9、跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差6. 关于能级跃迁的说明(1) 当光子能量大于或等于13.6 eV 时,也可以被处于基态的氢原子吸取,使氢原子电离。当处于基态的氢原子吸取的光子能量大于13.6 eV ,氢原子电离后,电子具有肯定的初动能(2) 当轨道半径减小时,库仑引力做正功,原子的电势能减小,电子动能增大,原子能量减小反之,轨道半径增大时,原子电势能增大,电子动能减小,原子能量增大(3) 一个原子和一群原子的区分:一个氢原子只有一个电子,在某个时刻电子只能在某一个可能的轨道上,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结n当电子从一个轨道
10、跃迁到另一个轨道上时,可能情形有多种C2nn21 但产生的跃迁只有一种而假如是一可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结群氢原子,这些原子的核外电子跃迁时就会显现全部的可能情形( 4)入射光子和入射电子的区分:如是在光子的激发下引起原子跃迁,就要求光子的能量必需等于原子的某 两个能级差。 如是在电子的碰撞下引起的跃迁,就要求电子的能量必需大于或等于原子的某两个能级差两种情形有所区分第 19 章原子核1. 自然放射现象( 1)自然放射现象的发觉:1896 年法国物理学,贝克勒耳发觉铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。放射性:物质能发射出上述射线的性
11、质称放射性放射性元素:具有放射性的元素称放射性元素自然放射现象:某种元素自发的放射射线的现象,叫自然放射现象。这说明原子核存在精细结构,是可以再分的。( 2)放射线的成份和性质:用电场和磁场来讨论放射性元素射出的射线,在电场中轨迹,如图2. 原子核(1) 原子核的组成原子核由中子和质子组成,质子和中子统称为核子原子核的核电荷数质子数,原子核的质量数中子数质子数 X 元素原子核的符号为AZX ,其中 A 表示质量数, Z 表示核电荷数(2) 同位素:具有相同质子数、不同中子数的原子核,由于在元素周期表中的位置相同,同位素具有相同的化学性质3. 原子核的衰变和半衰期( 1)原子核的衰变1 原子核放
12、出 粒子或 粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 2)分类 : 衰变: AA 44可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ZX Z 2Y 2HeAA0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 衰变: Z X Z 1Y 1e1 衰变规律及实质 射线: 射线常常是相伴着衰变或 衰变同时产生的 其实质是放射性原子核在发生 衰变或 衰变的过程中, 产生的新核由于具有过多的能量 核处于激发态 而衰变类型衰变衰变 衰变方程A X A 44AA0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结辐射出光子( 3 )半衰期:放射性元素的原
13、子核有半数发生衰变所需的时间ZZ 2 Y 2He2 个质子和 2 个中子结合成一个整ZX Z 1Y 1e中子转化为质子可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1公式: N 余 N 原 2t/1, m 余 m 原2t/衰变实质体射出114和电子110可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结影响因素: 放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自21H 20n2He0n 1H 1e可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结身因素打算的,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 无关衰变规律质量数守恒、电荷数守恒可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结半衰期
14、是大量原子核衰变概率统计规律,少数几个原子核不能用半衰期公式运算4. 原子核的人工转变用高能粒子轰击靶核,产生另一种新核的反应过程7281(1) 卢瑟福发觉质子的核反应方程为:14 N 4He 17 O 1H.(2) 查德威克发觉中子的核反应方程为:9Be4He 12 C 1n.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结426027430130300可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) 居里夫妇发觉放射性同位素和正电子的核反应方程为:13Al 2He 15P 0n.15P14Si 1e.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
15、名师归纳总结反应生成物P 是磷的一种同位素,自然界没有自然的30 P ,它是通过核反应生成的人工放射性同位素。与天可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结15然的放射性物质相比,人造放射性同位素:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 1)放射强度简洁掌握(2)可以制成各种需要的外形( 3)半衰期更短(4)放射性废料简洁处理5. 重核裂变核聚变释放核能的途径 裂变和聚变裂变反应:Kr裂变:重核在肯定条件下转变成两个中等质量的核的反应,叫做原子核的裂变反应。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例如:2351U92014489nBa563631 n可编辑资料 - -
16、 - 欢迎下载精品名师归纳总结0链式反应:在裂变反应用产生的中子,再被其他铀核浮获使反应连续下去。链式反应的条件:临界体积,极高的温度.聚变反应:n聚变反应:轻的原子核聚合成较重的原子核的反应,称为聚变反应。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HH23例如: 114 He117.6MeV可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20一个氘核与一个氚核结合成一个氦核时(同时放出一个中子),释放出17.6MeV的能量,平均每个核子放出的能量 3MeV 以上。比列变反应中平均每个核子放出的能量大34 倍。聚变反应的条件。几百万摄氏度的高温。HHH( 3)熟记一些粒子的符号可编辑资料
17、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2粒子(4 He)、质子( 1)、中子(1n )、电子(0e )、氘核( 2)、氚核( 3) 3.留意在核反应方可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结01111程式中,质量数和电荷数是守恒的。五关于核能的运算1、由于核子间存在着强大的核力(核子之间的引力,特点:核力与核子是否带电无关短程力,其作用范畴可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为 2.010 10 m ,只有相邻的核子间才发生作用),所以核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都相伴着庞大可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的能量变化。2. 结合能:核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸取的能量叫原子核的结合能,亦称核能。比结合能:结合能与核子数的比值又叫平均结合能,比结合能越大原子核越稳固。 3爱因斯坦质能联系方程:E=mc 2 E= mc2应用质能方程解题的流程图(1) 依据 E mc2 运算,运算时 m 的单位是 “ kg”,c的单位是 “ m/s” , E 的单位是 “ J”(2) 依据 E m931.5 MeV 运算因 1 原子质量单位 u 相当于 931.5 MeV 的能量,所以运算时m 的单位是“ u” , E 的单位是 “ MeV ”4利用质能方程运算核能时,不能用质量数代替质量进行运算可编辑资料 - - - 欢迎下载