量子论初步单元知识总结.doc

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1、名师辅导教学内容：量子论初步单元知识总结　　　　【知识结构】　　　　　　【物理思想方法】　　高考对本章内容考查多以选择题或填空题的形式进行，命题频率较高的知识点是光电效应、能级，且常与其他知识点结合成为小型的综合题．　　1．能量守恒的观点常有体现：对于本章，常有能量的问题从中体现，例如能级跃迁问题、光电效应中光电子的最大初动能的问题等，要注意结合能量的观点解题．　　2．微观世界宏观化：微观世界是我们不熟悉的，但我们对宏观世界有丰富的经验，所以在有些方面我们要将微观问题宏观化，例如在研究玻尔氢原子模型、光电子在各种场中的运动等，利用我们已有的宏观规律去感知微观世界．　　3．

2、高新科技在生活中的应用：光自动控制、激光的应用、产生视觉效应的光子数等与我们的现实生产、生活有很多的联系．　　　　【难题巧解点拨】　　例1一个电子，远离质子时的速度为．为质子所捕获，放出一个光子而形成氢原子，如果在氢原子中电子处于第一玻尔轨道，求放出光子的频率．　　解析电子的动能为：质子捕获电子形成氢原子时，吸收了10．2eV的能量，跃迁到较高的能级上，其能级值：　　设相应的量子数为n，　　，　　解得n＝2，　　电子处于，n＝2的激发态是不稳定的，跃迁到基态时辐射光子的频率为：　　．　　答案　　点拨要利用已有的知识，结合以前的经验，进行的正确的迁移，形成新知识、新经验．　

3、　例2根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后()　　A．原子的能量增加，电子的动能减少　　B．原子的能量增加，电子的动能增加　　C．原子的能量减少，电子的动能减少　　D．原子的能量减少，电子的动能增加　　解析这道题的关键在于理解氢原子能级的组成，和对氢原子核外电子的受力情况、运动情况的分析．　　玻尔理论给出了两个公式：轨道半径公式：　　能级公式：　　仅从两个公式表面来看，量子数n越小，原子的能量越大．但是，因为，所以原子的能量为负值，量子数n越小，原子的能量也越小；从另一个角度看，当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，要向外辐射一定频率的光子，即向外辐射

4、能量，所以氢原子的能量也应该减小．　　氢原子的核外电子，由于受到原子核的引力作用而作匀速圆周运动，由牛顿运动定律可得：　　，　　电子动能：，　　且，将代入得：　　　　所以量子数越小，氢原子核外电子的动能越越大．　　答案D　　点拨氢原子在各个不同的能量状态对应不同的电子轨道，电子绕核做圆周运动的动能和系统的电势能之和即为原子的能量，即：；系统的电势能变化根据库仑力做功来判断：靠近核，库仑力做正功，系统电势能减少；远离核，库仑力做负功，系统电势能增加.　　　　例3在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的

5、动能．已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的()　　A．最短波长为B．最短波长为　　C．最低频率为D．最高频率为　　解析电子在电场中加速获得动能，E=hv．由题给条件，可得光子最高频率为，所以D选项是正确的．又，B选项是正确的．　　答案B、D　　点拨要注意本章中公式的运用，在何种情况下有最高频率(最短波长)，在何种情况下有最大波长(最低频率)．　　例4处于基态的氢原子在某单色光束照射下，只能发出频率为、、的三种光，且，则该照射光的光子能量为()　　A．B．C．D．　　解析本题中氢原子吸收光子的能量后，能向外辐射三种频率

6、的光，说明它是从基态跃迁到第三个激发态，以后在能级三、二间，三、一间，二、一间跃迁时辐射出三种光，其中在三、一两能级间跃迁时所辐射光子能量最大，应为，则该氢原子所吸收光子的能量也为．　　答案C　　点拨有的同学认为，所能发出的光子能量分别是：、、，则照射光的光子能量必须是上述三者之和，即为．这是对原子的跃迁原理不清楚造成的．当处于基态的氢原子吸收能量到较高的激发态后，可以向较低的所有能级跃迁，可辐射几种频率的光，所辐射的最高频率的光的光子能量和最初吸收的光子能量应相等．　　例5如图21-9所示为对光电管产生的光电子进行荷质比测定的原理图，两块平行金属板间距为d，其中N为锌板

7、，受紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子，开关S闭合电流表A有读数，若调节变阻器R，逐渐增大板间的电压，A表读数逐渐减小，当电压表示数为U时，A表读数恰好为零；断开S，在MN间加上垂直纸面向里的匀强磁场，当磁感应强度为B时，A表读数也为零．　　(1)求光电子的荷质比e/m的表达式．　　(2)光电管的阴极常用活泼的碱金属制成，原因是这些金属　　A．导电性好　　B．逸出功小　　C．发射电子多　　D．电子动能大　　(3)光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一．请利用光电管的特性设计一电路来实现日出路