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《光电效应、量子理论、原子及原子核物理(专题复习)文件.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、光电效应､量子理论､原子及原子核物理(专题复习)一､光的波动性(略)二､光的粒子性1､光电效应(1)光电效应在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射出电子的现象称为光电效应｡(2)光电效应的实验规律:装置:①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率的光不能发生光电效应｡②光电子的最大初动能与入射光的强度无关,光随入射光频率的增大而增大｡③大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少),与入射光强度成正比｡④金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9秒｡2､波动说在光电效应上遇到的困难波动说认为
2、:光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关｡所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难3､光子说(1)量子论:1900年德国物理学家普郎克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的,每一份电磁波的能量E=hv(2)光子论:1905年受因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比｡即:E=hv,其中h为普郎克恒量h=6.63×10-34J·s4､光子论对光电效应的解释金属中的自由电子,获得光子后其动能增大,当功能大于脱出功时,电子即可脱离金属表面,入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能
3、量才能越大,飞出时最大初功能也越大｡三､波粒二象性1､光的干涉和衍射现象,说明光具有波动性,光电效应,说明光具有粒子性,所以光具有波粒二象性｡62､个别粒子显示出粒子性,大量光子显示出波动性,频率越低波动性越显著,频率越高粒子性越显著3､光的波动性和粒子性与经典波和经典粒子的概念不同(1)光波是几率波,明条纹是光子到达几率较大,暗条纹是光子达几率较小这与经典波的振动叠加原理有所不同(2)光的粒了性是指光的能量不连续性,能量是一份一份的光子,没有一定的形状,也不占有一定空间,这与经典粒子概念有所不同原子和原子核一､原子结构:1､电子的发现和汤姆生的原子模型:(1)电子的发现:1
4、897年英国物理学家汤姆生,对阴极射线进行了一系列的研究,从而发现了电子｡电子的发现表明:原子存在精细结构,从而打破了原子不可再分的观念｡(2)汤姆生的原子模型:1903年汤姆生设想原子是一个带电小球,它的正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电的电子镶嵌在正电荷中｡2､粒子散射实验和原子核结构模型(1)粒子散射实验:1909年,卢瑟福及助手盖革手吗斯顿完成.①装置:②现象:a.绝大多数粒子穿过金箔后,仍沿原来方向运动,不发生偏转｡b.有少数粒子发生较大角度的偏转c.有极少数粒子的偏转角超过了90度,有的几乎达到180度,即被反向弹回｡(2)原子的核式结构模型:由于粒子的质量是电
5、子质量的七千多倍,所以电子不会使粒子运动方向发生明显的改变,只有原子中的正电荷才有可能对粒子的运动产生明显的影响｡如果正电荷在原子中的分布,像汤姆生模型那模均匀分布,穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡,粒了运动将不发生明显改变｡散射实验现象证明,原子中正电荷不是均匀分布在原子中的｡1911年,卢瑟福通过对粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型:在原子中心存在一个很小的核,称为原子核,原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量,带负电荷的电子在核外空间绕核旋转｡原子核半径小于10-14m,原子轨道半径约10-10m｡3､玻尔的原子模型(1)原子核式结构模型与经典电
6、磁理论的矛盾(两方面)a.电子绕核作圆周运动是加速运动,按照经典理论,加速运动的电荷,要不断地向周围发射电磁波,电子的能量就要不断减少,最后电子要落到原子核上,这与原子通常是稳定的事实相矛盾｡b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率,随着旋转轨道的连续变小,电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化,因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱,这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾｡(2)玻尔理论上述两个矛盾说明,经典电磁理论已不适用原子系统,玻尔从光谱学成就得到启发,利用普朗克的能量量了化的概念,提了三个假设:①定态假设: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
7、子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外在辐射能量,这些状态叫定态｡6②跃迁假设:原子从一个定态(设能量为E2)跃迁到另一定态(设能量为E1)时,它辐射成吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hv=E2-E1③轨道量子化假设,原子的不同能量状态,跟电子不同的运行轨道相对应｡原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的｡即轨道半径跟电子动量mv的乘积等于h/2的整数倍,即:轨道半径跟电了动量mv的乘积等于h/的整数倍,即n为正整数,称量数数(3)玻尔的氢子模型:①氢原子的能级公
