高考物理 第15章第一节光电效应 原子结构复习课件 沪科.ppt
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1、第一节光电效应原子结构第一节光电效应原子结构2021/8/11 星期三1 课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究知能优化演练知能优化演练基础知识梳理基础知识梳理第第一一节节光光电电效效应应原原子子结结构构2021/8/11 星期三2基础知识梳理基础知识梳理一、光一、光电电效效应现应现象及象及实验规实验规律律1光光电电效效应现应现象象照照射射到到金金属属表表面面的的光光,能能使使金金属属中中的的_从从表表面面逸出,逸出,这这个个现现象称象称为为光光电电效效应应2光光电电效效应应的的实验规实验规律律(1)存存在在饱饱和和电电流流,在在一一定定的的光光照照条条件件下下,随随着着所所加加电电
2、压压的的_,光光电电流流趋趋于于一一个个饱饱和和值值,入入射射光光越越强强,饱饱和和电电流流_,即即入入射射光光越越强强,单单位位时时间间内内发发射的光射的光电电子数子数_电电子子增大增大越大越大越多越多2021/8/11 星期三3(2)存存在在着着_电电压压和和_频频率率,只只有有施施加加反反向向电电压压且且达达到到某某一一值值时时才才会会使使光光电电流流为为零零,这这一一电电压压称称为为遏遏止止电电压压,遏遏止止电电压压的的存存在在说说明明光光电电子子具有一定的初速度具有一定的初速度(3)光光电电效效应应具具有有瞬瞬时时性性,当当入入射射光光频频率率超超过过截截止止频频率率0时时,无无论论
3、光光怎怎样样减减弱弱,产产生生光光电电流流的的时时间间不超不超过过_,光,光电电效效应应几乎是瞬几乎是瞬时时的的3逸出功逸出功电电子子从从金金属属中中逸逸出出所所需需做做功功的的最最小小值值,叫叫做做这这种种金属的逸出功不同金属的逸出功金属的逸出功不同金属的逸出功_遏止遏止截止截止109 s不同不同2021/8/11 星期三4二、二、爱爱因斯坦的光因斯坦的光电电效效应应方程方程1光光子子说说:光光不不仅仅在在发发射射和和吸吸收收时时能能量量是是一一份份一一份份的的,而而且且光光本本身身就就是是由由一一个个个个不不可可分分割割的的_组组成成的的,这这些些能能量量子子被被称称为为_,频频率率为为的
4、光的能量子的光的能量子为为_.2光光电电效效应应方程方程(1)表达式:表达式:_或或Ek_.(2)物物理理意意义义:金金属属中中电电子子吸吸收收一一个个光光子子获获得得的的能能量量是是h,这这些些能能量量一一部部分分用用于于克克服服金金属属的的_,剩下的表剩下的表现为现为逸出后逸出后电电子的子的_能量子能量子光子光子hhW束束缚缚初初动动能能2021/8/11 星期三5思考感情思考感情在在研研究究粒粒子子散散射射实实验验中中,为为什什么么不不考考虑虑粒粒子子与与电电子的碰撞?子的碰撞?提示:提示:这这是因是因为为粒子的粒子的质质量量约约是是电电子子质质量的量的6000多倍,多倍,粒子在前粒子在
5、前进过进过程中遇到程中遇到电电子相互碰子相互碰撞,撞,对对粒子的运粒子的运动动几乎没有影响几乎没有影响2021/8/11 星期三6三、原子三、原子结结构构1电电子子的的发发现现:1897年年,英英国国物物理理学学家家_发发现现了了电电子子,明明确确电电子子是是原原子子的的组组成成部部分分,揭揭开开了研究原子了研究原子结结构的序幕构的序幕2原子的核式原子的核式结结构模型构模型在在原原子子中中心心有有一一个个很很小小的的核核叫叫原原子子核核,原原子子全全部部的的正正电电荷荷和和几几乎乎全全部部质质量量都都集集中中在在_上上,带负电带负电的的电电子在核外空子在核外空间绕间绕核高速旋核高速旋转转汤汤姆
6、生姆生原子核原子核2021/8/11 星期三7四、四、氢氢原子光原子光谱谱1光光谱谱:用用光光栅栅或或棱棱镜镜可可以以把把光光按按波波长长展展开开,获获得光的得光的_和和_的的记录记录,即光,即光谱谱2线线状状谱谱:光:光谱谱是一条条的是一条条的_3连连续续谱谱:光光谱谱看看起起来来不不是是一一条条条条分分立立的的谱谱线线,而是而是连连在一起的在一起的_.4特特征征谱谱线线:不不同同原原子子的的亮亮线线位位置置_,说说明明不不同同的的原原子子的的发发光光频频率率是是_的的,因因此此这这些些亮亮线线称称为为原子的特征原子的特征谱线谱线5光光谱谱分分析析:利利用用_来来鉴鉴别别物物质质和和确确定定
7、物物质质的的组组成成分,成成分,这这种方法称种方法称为为光光谱谱分析分析波波长长成分成分强强度分布度分布亮亮线线光光带带不同不同不一不一样样特征特征谱线谱线2021/8/11 星期三82021/8/11 星期三9五、玻五、玻尔尔理理论论、能、能级级1玻玻尔尔原子模型原子模型(1)轨轨道道假假设设:原原子子中中的的电电子子在在库库仑仑引引力力的的作作用用下下,绕绕原原子子核核做做圆圆周周运运动动,电电子子绕绕核核运运动动的的轨轨道道是是_的的(2)定定态态假假设设:电电子子在在不不同同的的轨轨道道上上运运动动时时,原原子子处处于于不不同同的的状状态态,因因而而具具有有不不同同的的能能量量,即即原
8、原子子的的能能量量是是_的的这这些些不不同同的的状状态态叫叫定定态态在在各各个个定定态态中中,原原子子是是_的的,不不向向外外辐辐射射能量能量量子化量子化量子化量子化稳稳定定2021/8/11 星期三10(3)跃跃迁迁假假设设:原原子子从从一一个个能能量量状状态态向向另另一一个个能能量量状状态态跃跃迁迁时时要要_或或_一一定定频频率率的的光光子子,该该光光子子的的能能量量等等于于两两个个状状态态的的_,即即h _.2能能级级:在在玻玻尔尔理理论论中中,原原子子的的各各个个可可能能状状态态的的_叫能叫能级级3基基态态与与激激发发态态:能能量量_的的状状态态叫叫基基态态;其他能量状其他能量状态态叫
9、激叫激发态发态4量量子子数数:现现代代物物理理学学认认为为原原子子的的可可能能状状态态是是不不连连续续的的,各各状状态态的的标标号号1,2,3叫叫做做量量子子数数,一一般用般用n表示表示吸收吸收放出放出能量差能量差EmEn能量能量值值最低最低2021/8/11 星期三11课堂互动讲练课堂互动讲练一、用光一、用光电电管研究光管研究光电电效效应应1常常见电见电路路(如如图图1511所示所示)图图15112021/8/11 星期三122两条两条线线索索(1)通通过过频频率率分分析析:光光子子频频率率高高光光子子能能量量大大产产生光生光电电子的最大初子的最大初动动能大能大(2)通通过过光光的的强强度度
10、分分析析:入入射射光光强强度度大大光光子子数数目多目多产产生的光生的光电电子多子多光光电电流大流大2021/8/11 星期三133常常见见概念辨析概念辨析2021/8/11 星期三14【名名师师点点睛睛】(1)光光电电子子也也是是电电子子,光光子子的的本本质质是光,注意两者的区是光,注意两者的区别别(2)光光电电效效应应方方程程研研究究的的对对象象是是从从金金属属表表面面逸逸出出的的光光电电子子,其其列列式式依依据据为为能能量量的的转转化化和和守守恒恒定定律律2021/8/11 星期三15即时应用即时应用(即时突破,小试牛刀即时突破,小试牛刀)1.(2010年年高高考考浙浙江江理理综综卷卷)在
11、在光光电电效效应应实实验验中中,飞飞飞飞同同学学用用同同一一光光电电管管在在不不同同实实验验条条件件下下得得到到了了三三条条光光电电流流与与电电压压之之间间的的关关系系曲曲线线(甲甲光光、乙乙光、丙光光、丙光),如,如图图1512所示所示则则可判断出可判断出()图图15122021/8/11 星期三16A甲光的甲光的频频率大于乙光的率大于乙光的频频率率B乙光的波乙光的波长长大于丙光的波大于丙光的波长长C乙光乙光对应对应的截止的截止频频率大于丙光的截止率大于丙光的截止频频率率D甲甲光光对对应应的的光光电电子子最最大大初初动动能能大大于于丙丙光光的的光光电电子最大初子最大初动动能能2021/8/1
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