1、第十五章量子论初步原子核2014高考导航考纲展示热点视角1.光电效应光子爱因斯坦光电效应方程2光的波粒二象性物质波3粒子散射实验原子的核式结构4氢原子的能级结构光子的发射和吸收5氢原子的电子云6原子核的组成天然放射现象光谱和光谱分析.射线、射线、射线衰变,半衰期7原子核的人工转变核反应方程放射性同位素及其应用8放射性污染和防护9核能质量亏损爱因斯坦的质能方程10重核的裂变链式反应核反应堆11轻核的聚变可控热核反应12人类对物质结构的认识1.光电效应、光电效应方程是本章的重点之一，常以选择题形式出现2原子的核式结构、玻尔理论、能级公式、原子跃迁条件，这部分内容在选做部分出现的几率将会提高，既可能
2、单独出现，也可能与其他内容综合命题3核反应方程的书写，半衰期的计算、根据质能方程计算核反应4裂变、聚变及三种射线，这部分内容可能结合动量守恒、电场、磁场等知识来命题5以微观世界原子物理部分的粒子作用为命题平台，综合考查核反应方程、动量守恒定律、能量守恒定律等知识.第一节 光电效应 波粒二象性 物质波本节目录基础梳理自学导引要点透析直击高考考点探究讲练互动知能演练轻巧夺冠技法提炼思维升华目录基础梳理自学导引一、光电效应1定义：在光的照射下从物体发射出_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_极限频率3光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的_必须大于这个极限频率才能
3、产生光电效应(2)光电子的最大初动能与入射光的_无关，只随入射光频率的增大而_(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过109 s.电子大于频率强度增大目录(4)当入射光的频率大于极限频率时，_的强度与入射光的强度成正比二、光电效应方程1基本物理量(1)光子的能量Eh其中h6.631034 Js(称为普朗克常量)(2)逸出功：使电子脱离某种金属所做功的_(3)最大初动能发生光电效应时，金属_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_光电流最小值表面上最大值目录2光电效应方程爱因斯坦光电效应方程是根据_守恒定律推导出来的描述的是光电子的最大初动能Ek跟入射光子的能量h和逸出功W之间的
4、关系：EkhW.三、波粒二象性、物质波1光的波粒二象性(1)光电效应说明光具有粒子性，同时光还具有波动性，即光具有_(2)大量光子运动的规律表现出光的_性，单个光子的运动表现出光的_性(3)光的波长越长，波动性越明显，越容易看到光的干涉和衍射现象光波的频率越高，粒子性越明显，穿透本领越强能量波粒二象性波动粒子目录运动着德布罗意波2物质波任何一个_的物体,小到微观粒子,大到宏观物体,都有一种波与它相对应，其波长_，也称为_物质波是一种概率波目录要点透析直击高考一、正确理解光电效应规律中的两个关系1光电子的最大初动能与入射光频率的关系由光电效应方程可得：EkhW.对于某一金属而言，逸出功W是一定的
5、，光电子的最大初动能Ek随入射光的频率的增大而增大最大初动能Ek与入射光频率的关系图线如图所示当光照射到金属表面上时，能量为E的光子被电子所吸收，电子把这个能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，剩余部分就是电子离开金属表面时的动能目录(1)由爱因斯坦的光电效应方程可知,只有当光子的能hW时才会有光电效应发生.由Wh可得极限频率0.因不同金属的逸出功不同，因此不同金属对应的极限频率也不同(2)电子吸收光子后能量立即增大h，不需要能量的积累过程因此光电效应的发生几乎是瞬时的(3)电子每次只吸收一个光子，从能量守恒可知，光电子的最大的初动能EkhW.且Ek随频率的增大而增大，与光的强度无关目录2光
6、电流与光强、电压的关系(1)光电流与光强的关系光电流的大小是由单位时间内从金属表面逸出的光电子数目决定的，而从金属表面逸出的光电子数目由入射光子的数目决定，而与光子的频率无关(2)光电流与电压的关系给光电管加反向电压时，随电压的增大，光电流逐渐减小，光电压大于或等于遏止电压时，光电流为0.给光电管加正向电压时，随电压的增大光电流逐渐增大，当电压增大到某一值时，光电流达到饱和值，再增大电压，光电流不再增加目录即时应用1(2012高考海南卷改编)产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是()A对于同种金属，Ek与照射光的强度无关B对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比C对于同
7、种金属，Ek与照射光的频率成线性关系D对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功成线性关系目录二、光的波粒二象性1干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子，因此现代物理学认为：光具有波粒二象性2正确理解波粒二象性：波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量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目录即时应用2(2012高考上海卷)根据爱因斯坦的“光子说”可知()A“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B光的波长越大，光子的能量越小C一束单
8、色光的能量可以连续变化D只有光子数很多时，光才具有粒子性目录考点探究讲练互动例1考点 光电效应方程的应用(2011高考新课标全国卷)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为_若用波长为(0)的单色光做该实验，则其遏止电压为_已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.目录目录跟踪训练(2012高考江苏卷)A、B两种光子的能量之比为21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功答案：21EA2EB目录【范例】如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为0的光照射到阴极K上时，电路中
9、有光电流，则()A若换用波长为1(10)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B若换用波长为2(20)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大D若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生技法提炼思维升华思维建模光电效应中的光电管模型目录目录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加，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，增大电源电压，若光电流达到饱和值，则光电流也不会增大，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，D错误【答案】B目录【建模感悟】1.常见电路(如图所示)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目录
