专题十二 原子物理(选修3-5)

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1、专题十二原子物理[备考方向要明了]主要问题①光电效应的有关计算问题；②原子跃迁过程辐射或吸收光子能量的计算问题；③核反应方程的书写和计算；主要考点①光电效应；②原子能级跃迁；③原子核的衰变和人工转变；④核能主要方法①光电效应规律；②原子核衰变规律主要策略抓住原子核这条主线，并对质能方程、玻尔理论以及光电效应等关键点适度深入复习光电效应条件规律光电效应方程一、光电效应及光电效应方程1．光电效应的实验规律实验高压电源锌板铜网弧光灯灵敏电流计紫光照射时电流计指针发生偏转指针偏转(1)任何一种金属都有一

2、个极限频率，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应。(2)光电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)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9s。(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。2．掌握两条线索，明确各概念间的对应关系由上图可知两条线索：一是光的频率线，二是光的强度线。两条对应关系是：(1)光强―→光子数目多―→发射光电子多―→光电流大(2)光子频率高―→光子能量大―→产生光电子的最大初动能大

3、【例题1】在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是A．增大入射光的强度，光电流增大B.减小入射光的强度，光电效应现象消失C.改变频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改变频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大【思路点拨】b光照射金属恰好发生光电效应，说明b光的频率等于金属的极限频率．【即时应用】((单选)(2013·华南师大附中高三月考)现有a、b、c三种单色光,其波长关系为λa＞λb＞λc.用b光照射某种金属时,恰好能发生光电效应.若分别用a光和

4、c光照射该金属,则()A．a光照射时，不能发生光电效应B．c光照射时，不能发生光电效应C．a光照射时，释放出的光电子的最大初动能最大D．c光照射时，释放出的光电子的最大初动能最小【思路点拨】b光照射金属恰好发生光电效应，说明b光的频率等于金属的极限频率．二、氢原子光谱及能级跃迁1．氢原子能级图的理解原子也可以从激发态向基态跃迁(自发的)，电子所受库仑力做正功减小电势能，原子的能量减少要辐射出能量，这一能量以光子的形式放出．原子最低能级所对应的状态叫做基态，比基态能量高的状态叫激发态．原子从基态向

5、激发态跃迁，电子克服库仑引力做功电势能增大，原子的能量增加要吸收能量．光子的发射和吸收(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态。氢原子可以有无穷多个定态。(2)横线左端的数字“1,2,3…”表示量子数。(3)横线右端的数字“－13.6，－3.4…”表示氢原子各定态的能量值(能级)。量子数n＝1的定态能量值最小，这个状态叫做基态，量子数越大，能量值越大，这些状态叫激发态。(4)相邻横线间的距离不相等，表示相邻的能级差不等，量子数越大，相邻的能级差越小。(5)带箭头的竖线表示原子由较高能

6、级向较低能级的跃迁。【例题2】(双选)氢原子的部分能级如图所示．已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间．由此可推知，氢原子()A．从高能级向n=1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光2．核能(1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量。(2)质量亏损：

7、组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差。注意质量数与质量是两个不同的概念。(3)质能方程：E＝mc2，即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比。3.核反应的四种类型①________是发现中子的核反应方程，________是研究原子弹的基本核反应方程，________是研究氢弹的基本核反应方程．②求B中X的质量数和中子数.