《山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 近代物理 第1節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu) 玻爾理論課件 新人教版.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 近代物理 第1節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu) 玻爾理論課件 新人教版.ppt（52頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第十四章近代物理,第1節(jié)光電效應(yīng)波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)玻爾理論,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,一、光電效應(yīng) 1.定義:在光的照射下從物體發(fā)射出 電子的現(xiàn)象(發(fā)射出的電子稱為光電子)。 2.產(chǎn)生條件:入射光的頻率 大于或等于極限頻率。 3.光電效應(yīng)規(guī)律 (1)存在著飽和電流:對(duì)于一定顏色的光,入射光強(qiáng)度越大,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光電子數(shù) 越多。 (2)存在著遏止電壓和截止頻率:光電子的能量只與入射光的 頻率有關(guān),而與入射光的 強(qiáng)弱無關(guān)。當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)。 (3)光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性:當(dāng)頻率超過截止頻率時(shí),無論入射光怎樣微弱,幾乎在照到金屬時(shí)立即產(chǎn)生光電流,時(shí)間不超過10-9 s。,,
2、,,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,二、光子說及光電效應(yīng)方程 1.光子說 空間傳播的光是一份一份的,每一份叫一個(gè)光子,一個(gè)光子的能量為E=h,其中h=6.6310-34 Js(稱為普朗克常量)。 2.光電效應(yīng)方程 (1)表達(dá)式:光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光光子的能量h和逸出功W0之間的關(guān)系:Ek= h-W0。其中逸出功是指使某種金屬原子中的電子脫離金屬所做功的 最小值。 (2)物理意義:金屬中電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是h,這些能量一部分用于克服金屬的 逸出功,剩下的表現(xiàn)為逸出電子的 初動(dòng)能。,,,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,三、光的波粒二象性與物質(zhì)波 1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振
3、現(xiàn)象證明光具有 波動(dòng)性。 (2)光電效應(yīng)說明光具有 粒子性。 (3)光既具有波動(dòng)性,又具有粒子性,稱為光的 波粒二象性。 2.物質(zhì)波 (1)概率波:光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn),亮條紋是光子到達(dá)概率 大的地方,暗條紋是光子到達(dá)概率 小的地方,因此光波又叫概率波。 (2)物質(zhì)波:任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體,小到微觀粒子大到宏觀物體 都有一種波與它對(duì)應(yīng),其波長= ,p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量,h為普朗克常量。,,,,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,四、原子結(jié)構(gòu) 1.電子的發(fā)現(xiàn) 英國物理學(xué)家湯姆孫在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)了 電子,提出了原子的“棗糕模型”。 2.原子的核式結(jié)構(gòu) (1)英籍物理學(xué)家 盧瑟福進(jìn)
4、行了粒子散射實(shí)驗(yàn),提出了核式結(jié)構(gòu)模型。,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,(2)粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果:絕大多數(shù)粒子穿過金箔后,基本上仍沿原來的方向前進(jìn),但有少數(shù)粒子發(fā)生了 大角度偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)的角度甚至 大于90,也就是說它們幾乎被“撞了回來”,如圖所示。 粒子散射實(shí)驗(yàn)圖象 (3)原子的核式結(jié)構(gòu)模型:原子中帶正電部分的體積 很小,但幾乎占有全部 質(zhì)量,電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng)。,,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,五、氫原子光譜、玻爾理論 1.光譜:用光柵或棱鏡可以把光按波長展開,獲得光的 波長(頻率)和強(qiáng)度分布的記錄,即光譜。 2.光譜分類,3.氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,4.光譜分析:利用每
5、種原子都有自己的 線狀譜線,可以用來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分,且靈敏度很高,在發(fā)現(xiàn)和鑒別化學(xué)元素上有著重大的意義。,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,六、氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式 1.定態(tài):原子只能處于一系列 不連續(xù)的能量狀態(tài)中,在這些能量狀態(tài)中原子是 穩(wěn)定的,電子雖然繞核運(yùn)動(dòng),但并不向外輻射能量。 2.躍遷:原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí),它 輻射或 吸收一定頻率的光子,光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定,即h= Em-En。(h是普朗克常量,h=6.62610-34 Js) 3.軌道:原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的,因此電子的可能軌道也是 不連續(xù)的
6、。,,,,,,,,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,4.氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式 (1)氫原子的能級(jí)圖(如圖所示),知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,(2)氫原子的能級(jí)和軌道半徑,E1為基態(tài)能量,其數(shù)值為E1=-13.6 eV。 氫原子的軌道半徑公式:rn=n2r1(n=1,2,3,),其中r1為基態(tài)半徑,又稱玻爾半徑,其數(shù)值為r1=0.5310-10 m。 5.電離 電離態(tài):n=,E=0 基態(tài)電離態(tài):E吸=0-(-13.6 eV)=13.6 eV電離能。 n=2電離態(tài):E吸=0-E2=3.4 eV 如吸收能量足夠大,克服電離能后,獲得自由的電子還攜帶動(dòng)能。,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,1.判斷下列說法的正誤。 (1)只要光照射的
7、時(shí)間足夠長,任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)。() (2)光電子就是光子。() (3)極限頻率越大的金屬材料逸出功越大。() (4)從金屬表面出來的光電子的最大初動(dòng)能越大,這種金屬的逸出功越小。() (5)入射光的頻率越大,逸出功越大。() (6)原子核集中了原子全部的正電荷和質(zhì)量。() (7)核式結(jié)構(gòu)學(xué)說是盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的。() (8)在玻爾模型中,原子的狀態(tài)是不連續(xù)的。() (9)發(fā)射光譜可能是連續(xù)光譜,也可能是線狀譜。() (10)玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜,也成功地解釋了氦原子光譜。(),答案,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,2.(2018山東濟(jì)南一模)用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)
8、生光電效應(yīng),可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是 () A.改用紅光照射 B.改用X射線照射 C.改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射 D.延長原紫外線的照射時(shí)間,答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,3.(2018河南新鄉(xiāng)三模)如圖甲所示,用頻率為0的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),測出光電流i隨電壓U的變化圖象如圖乙所示,已知普朗克常量為h,帶電荷量為e。下列說法中正確的是(),知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,A.入射光越強(qiáng),光電子的能量越高 B.光電子的最大初動(dòng)能為h0 C.該金屬的逸出功為h0-eUc,答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,4.(2018河北“名校聯(lián)盟”質(zhì)量監(jiān)測)氫原子能級(jí)如圖所示,已知可見光光子的能量在1.6
9、13.10 eV范圍內(nèi),則下列選項(xiàng)說法正確的是() A.氫原子能量狀態(tài)由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí),放出光子為可見光 B.大量氫原子處于n=4能級(jí)時(shí),向低能級(jí)躍遷能發(fā)出6種頻率的光子 C.氫原子光譜是連續(xù)光譜 D.氫原子處于n=2能級(jí)時(shí),可吸收2.54 eV的能量躍遷到高能級(jí),答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,5.(2018遼寧沈陽期中)氫原子處于基態(tài)時(shí),原子的能量為E1=-13.6 eV,當(dāng)處于激發(fā)態(tài)時(shí),能量為En= (普朗克常量h=6.6310-34Js,真空中光速c=3.0108 m/s) (1)若有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)則在躍遷過程中可能釋放出幾種頻率的光子? (2)當(dāng)氫原子從
10、n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到n=1的基態(tài)時(shí),向外輻射光子的波長是多少?(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) (3)若要使處于基態(tài)的氫原子電離,至少要用多大頻率的電磁波照射原子?(結(jié)果保留3位有效數(shù)字),答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,對(duì)光電效應(yīng)的理解 與光電效應(yīng)有關(guān)的概念對(duì)比 1.光子與光電子:光子不帶電;光電子是光電效應(yīng)時(shí)發(fā)射出來的電子,其本質(zhì)是電子。 2.光電子的初動(dòng)能與光電子的最大初動(dòng)能:光電子的初動(dòng)能小于等于光電子的最大初動(dòng)能。 3.光電流和飽和光電流:金屬板飛出的光電子到達(dá)陽極,回路中便產(chǎn)生光電流,隨著所加正向電壓的增大,光電流趨于一個(gè)飽和值,這個(gè)飽和值是飽和光電流。在一定的光照條件下,飽和光
11、電流與所加電壓大小無關(guān)。 4.入射光強(qiáng)度與光子能量:入射光強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積上的總能量,與光子的能量和單位時(shí)間內(nèi)光子的數(shù)目有關(guān)。 5.光的強(qiáng)度與飽和光電流:頻率相同的光照射金屬產(chǎn)生光電效應(yīng),入射光越強(qiáng),飽和光電流越大。,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,典例1(多選)(2016全國卷)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn),當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí),有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是() A.保持入射光的頻率不變,入射光的光強(qiáng)變大,飽和光電流變大 B.入射光的頻率變高,飽和光電流變大 C.入射光的頻率變高,光電子的最大初動(dòng)能變大 D.保持入射光的光強(qiáng)不變,不斷減小入射光的頻率,
12、始終有光電流產(chǎn)生 E.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與入射光的光強(qiáng)無關(guān),答案,解析,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,光電效應(yīng)問題的分析思路 (1)兩條線索:,(2)兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系: 光強(qiáng)大光子數(shù)目多發(fā)射光電子多光電流大光子頻率高光子能量大光電子的最大初動(dòng)能大,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)即練 1.(多選)(2017全國卷)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,分別用頻率為a、b的單色光a、b照射到同種金屬上,測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是() A.若ab,則一定有Uab,則一定有EkaEkb
13、 C.若Uab,則一定有ha-Ekahb-Ekb,答案,解析,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,2.(2018全國卷,17)用波長為300 nm的光照射鋅板,電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為1.2810-19 J,已知普朗克常量為6.6310-34 Js,真空中的光速為3.00108 ms-1,能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為() A.11014 HzB.81014 Hz C.21015 HzD.81015 Hz,答案,解析,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,光電效應(yīng)四類圖象問題 四類圖象,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)
14、五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,典例2(2018江西南昌模擬)如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的電路圖。某同學(xué)利用該裝置在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流I與A、K兩極之間的電壓UAK的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖乙所示。則下列說法正確的是 (),命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,A.甲光照射光電管發(fā)出光電子的初動(dòng)能一定小于丙光照射光電管發(fā)出光電子的初動(dòng)能 B.單位時(shí)間內(nèi)甲光照射光電管發(fā)出光電子比乙光的少 C.用強(qiáng)度相同的甲、丙光照射該光電管,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)相等 D.對(duì)于不同種金屬,若照射光頻率不變,則逸出光電子的最大初動(dòng)能與金屬的逸出功為線性關(guān)系,答案:D,命題點(diǎn)四
15、,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,解析:當(dāng)光照射到K極時(shí),如果入射光的頻率足夠大(大于K極金屬的極限頻率),就會(huì)從K極發(fā)出光電子。當(dāng)反向電壓增加到某一值時(shí),電流表A中電流就會(huì)變?yōu)榱?此時(shí) ,式中vc表示光電子的最大初速度,e為電子的電荷量,Uc為遏止電壓,根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知丙光的最大初動(dòng)能較大,故丙光的頻率較大,但丙光照射光電管發(fā)出光電子的初動(dòng)能不一定比甲光照射光電管發(fā)出光電子的初動(dòng)能大,所以A錯(cuò)誤。對(duì)于甲、乙兩束頻率相同的光來說,入射光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多,所以B錯(cuò)誤。對(duì)甲、丙兩束不同頻率的光來說,光強(qiáng)相同是單位時(shí)間內(nèi)照射到光電管單位面積上的光子的總
16、能量相等,由于丙光的光子頻率較高,每個(gè)光子的能量較大,所以單位時(shí)間內(nèi)照射到光電管單位面積上的光子數(shù)就較少,所以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)就較少,因此C錯(cuò)誤。對(duì)于不同金屬,若照射光頻率不變,根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=h-W,知Ek與金屬的逸出功為線性關(guān)系,D正確。,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,思維點(diǎn)撥(1)在題圖乙中,Uc1和Uc2的意義是什么?由此能否得出,甲、乙、丙三種光的頻率關(guān)系? (2)光強(qiáng)相同的兩種色光,如何比較單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)的多少? 提示 (1)Uc表示光電流為零時(shí)的反向電壓,也就是遏止電壓。此時(shí) 。由以上兩式得U
17、c大的光的大,所以甲、乙、丙三種光的頻率關(guān)系為丙甲=乙。 (2)頻率大的光子能量大,在光強(qiáng)相同時(shí),單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)就少。 通過該題要進(jìn)一步明確研究光電效應(yīng)的方法,明確實(shí)驗(yàn)原理,弄清圖象中點(diǎn)線的物理意義,體會(huì)愛因斯坦光電方程的作用。,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)即練 3.(2018甘肅天水質(zhì)檢)用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng),得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖所示。下列說法中正確的是(),A.a光光子的頻率大于b光光子的頻率,a光的強(qiáng)度小于b光的強(qiáng)度 B.a光光子的頻率小于b光光子的頻率,a光的強(qiáng)度小于b光的強(qiáng)度 C.如果使
18、b光的強(qiáng)度減半,則在任何電壓下,b光產(chǎn)生的光電流強(qiáng)度一定比a光產(chǎn)生的光電流強(qiáng)度小 D.另一個(gè)光電管加一定的正向電壓,如果a光能使該光電管產(chǎn)生光電流,則b光一定能使該光電管產(chǎn)生光電流,答案,解析,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,4.(多選) (2018河南鄭州期末下圖是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27,與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5)。已知普朗克常量為6.6310-34 Js,則由圖可知() A.該金屬的截止頻率為4.271014 Hz B.該金屬的截止頻率為5.51014 Hz C.該圖線的斜率表示普朗克常量 D.該金屬的
19、逸出功為0.5 eV,答案,解析,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,5.(2018廣西桂林、白色和崇左市聯(lián)考)從金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng),其遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖象如圖所示。則由圖象可知() A.入射光頻率越大,該金屬的逸出功越大 B.入射光的頻率越大,則遏止電壓越大 D.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比,答案,解析,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,對(duì)波粒二象性的理解,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,典例3(2018黑龍江南崗期中)1927年戴維孫和湯姆孫分別完成了電子衍射
20、實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理實(shí)驗(yàn)之一。如圖所示的是該實(shí)驗(yàn)裝置的簡化圖,下列說法不正確的是() A.亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方 B.該實(shí)驗(yàn)說明物質(zhì)波理論是正確的 C.該實(shí)驗(yàn)再次說明光子具有波動(dòng)性 D.該實(shí)驗(yàn)說明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性,答案,解析,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)即練 6.(2018北京房山二模)用電子做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),下面三幅圖分別為100個(gè),3 000個(gè),7 000個(gè)左右的電子通過雙縫后,在膠片上出現(xiàn)的干涉圖樣。該實(shí)驗(yàn)表明() A.電子具有波動(dòng)性,不具有粒子性 B.電子具有粒子性,不具有波動(dòng)性 C.電子既有波動(dòng)性又有粒子性 D.電子到達(dá)膠片上不同
21、位置的概率相同,答案,解析,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,7.(2017江蘇卷)質(zhì)子 被加速到相同動(dòng)能時(shí),質(zhì)子的動(dòng)量(選填“大于”“小于”或“等于”)粒子的動(dòng)量,質(zhì)子和粒子的德布羅意波波長之比為。,答案,解析,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,原子的核式結(jié)構(gòu) 1.粒子散射實(shí)驗(yàn) (1)粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置 (2)粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果:絕大多數(shù)粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn),但少數(shù)粒子穿過金箔后發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),極少數(shù)粒子甚至被“撞了回來”。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,2.原子的核式結(jié)構(gòu)模型 (1)
22、粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 核外電子不會(huì)使粒子的速度發(fā)生明顯改變。 湯姆孫模型不能解釋粒子的大角度散射。 絕大多數(shù)粒子沿直線穿過金箔,說明原子中絕大部分是空的;少數(shù)粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn),反映了原子內(nèi)部集中存在著對(duì)粒子有斥力的正電荷;極少數(shù)粒子甚至被“撞了回來”,反映了個(gè)別粒子正對(duì)著質(zhì)量比粒子大得多的物體運(yùn)動(dòng)時(shí),受到該物體很大的斥力作用。 (2)核式結(jié)構(gòu)模型的局限性 盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型能夠很好地解釋粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,但不能解釋原子光譜是特征光譜和原子的穩(wěn)定性。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,典例4(2018浙江臺(tái)州期中)電子帶負(fù)電,原子不帶電,說明原子內(nèi)存在著帶正電荷的部分,
23、它們是均勻分布還是集中分布的呢?1910年英國科學(xué)家盧瑟福進(jìn)行了著名的粒子轟擊金箔實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)做法如圖1:絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn),但是有少數(shù)粒子卻發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn),并且有極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)超過90,有的甚至幾乎達(dá)到180,像是被金箔彈了回來。 【猜想與假設(shè)】粒子遇到電子后,就像飛行的子彈碰到灰塵一樣運(yùn)動(dòng)方向不會(huì)發(fā)生明顯的改變,而結(jié)果卻出乎意料,除非原子的大部分質(zhì)量集中到了一個(gè)很小的結(jié)構(gòu)上,否則大角度的散射是不可能的。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,【解釋與結(jié)論】 (1)大多數(shù)粒子不改變原來的運(yùn)動(dòng)方向,原因是。 (2)若原子質(zhì)量、正電荷在原子內(nèi)均勻分布,則極少數(shù)
24、粒子就(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生大角度散射。盧瑟福所說的“除非原子的大部分質(zhì)量集中到了一個(gè)很小的結(jié)構(gòu)上”中的“很小的結(jié)構(gòu)”指的是。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,(3)科學(xué)家對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探究經(jīng)歷了三個(gè)過程,通過粒子散射實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為原子結(jié)構(gòu)為圖2的。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,答案: (1)原子內(nèi)部絕大部分空間是空的(2)不會(huì)原子核(3)C 解析: (1)絕大多數(shù)粒子穿過后方向不變,這是由于它們穿過了原子內(nèi)部的空間,這也說明原子內(nèi)部絕大部分空間是空的;(2)若原子質(zhì)量、正電荷在原子內(nèi)均勻分布,則極少數(shù)粒子就不會(huì)發(fā)生大角度散射。原子中“很小的結(jié)構(gòu)”指的
25、是原子核;(3)由粒子散射實(shí)驗(yàn)可推斷,原子是由具有原子中心帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成,與C模型最相符。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,思維點(diǎn)撥根據(jù)原子結(jié)構(gòu)和粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行分析解答;原子的質(zhì)量主要集中在原子核上,核外有一個(gè)非常大的空間,原子不是個(gè)實(shí)心球體。 通過該題的練習(xí),進(jìn)一步了解人類探索原子及其結(jié)構(gòu)的歷史和方法:知道原子的核式結(jié)構(gòu)模型,知道所有的物理結(jié)論都必須接受實(shí)踐的檢驗(yàn),在學(xué)習(xí)和研究中做到實(shí)事求是,不迷信權(quán)威。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,即學(xué)即練 8.(2016上海卷)盧瑟福通過對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提出了原子內(nèi)部存在()
26、 A.電子B.中子C.質(zhì)子D.原子核,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,9.(多選)根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖所示為原子核式結(jié)構(gòu)模型的粒子散射圖景,圖中實(shí)線表示粒子運(yùn)動(dòng)軌跡。其中一個(gè)粒子在從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過程中,粒子在b點(diǎn)時(shí)距原子核最近。下列說法正確的是() A.盧瑟福在粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子 B.粒子出現(xiàn)較大角偏轉(zhuǎn)的原因是粒子 接近原子核時(shí)受到的庫侖斥力較大 C.粒子出現(xiàn)較大角偏轉(zhuǎn)的過程中電勢能 先變小后變大 D.粒子出現(xiàn)較大角偏轉(zhuǎn)的過程中加速度 先變大后變小,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,氫
27、原子的能級(jí)及能級(jí)躍遷 1.定態(tài)間的躍遷滿足能級(jí)差,h=Em-En 2.電離 電離態(tài)與電離能 電離態(tài):n=,E=0 基態(tài)電離態(tài):E吸0-(-13.6 eV)=13.6 eV。 激發(fā)態(tài)電離態(tài):E吸0-En=En 如吸收能量足夠大,克服電離能后,獲得自由的電子還攜帶動(dòng)能。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,典例5(多選)(2018山東東營墾利月考)氫原子能級(jí)如圖所示,當(dāng)氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),輻射光的波長為656 nm。以下判斷正確的是() A.氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1的能級(jí)時(shí), 輻射光的波長大于656 nm B.用波長為325 nm的光照射,可使氫原子 從n=
28、1躍遷到n=2的能級(jí) C.一群處于n=3能級(jí)上的氫原子向低能級(jí) 躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線 D.用波長為633 nm的光照射,不能使氫原 子從n=2能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí),答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,解答氫原子能級(jí)圖和原子躍遷問題的注意事項(xiàng) (1)能級(jí)之間發(fā)生躍遷時(shí)放出(吸收)光子的頻率由h=Em-En決定,波長可由公式c=求得。 (2)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法 利用能級(jí)圖求解:在氫原子能級(jí)圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出,然后相加。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,即學(xué)即練 10.(2016北京卷)處于n=3能級(jí)的大量氫原子,向低能級(jí)躍遷時(shí),輻射光的頻率有() A.1種B.2種C.3種D.4種,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)四,命題點(diǎn)五,11.(2018河南中原名校四模)如圖所示為氫原子的能級(jí)分布圖,已知可見光光子的能量在1.61 eV3.10 eV范圍內(nèi),由圖可知(),A.基態(tài)氫原子吸收能量為10.3 eV的光子能從 n=1能級(jí)躍遷到n=2能級(jí) B.基態(tài)氫原子的電離能為13.6 eV C.一群處于n=5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),可輻射6種不同頻率的光子 D.氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí),輻射的光子是可見光,答案,解析,
山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 近代物理 第1節(jié) 光電效應(yīng) 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu) 玻爾理論課件 新人教版.ppt
