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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,专项十一原子物理,抓基础,探技法,研考向,提能力,第1页,第1页,备考方向要明了,主要问题,原子结构；,原子核；,波粒二象性,主要考点,氢原子能级结构、能级公式；原子核构成、放射性、原子核衰变、半衰期；核力、核反应方程；裂变反应和聚变反应、裂变反应堆；光电效应,主要策略,复习时注意相关概念、规律理解记忆，知道光电效应、放射性、核反应等简朴应用,第2页,第2页,第3页,第3页,第4页,第4页,一、玻尔理论及氢原子能级,1玻尔理论,(1)定态：能量不连续，电子绕核运动不向外辐射能量，原,子处于稳定状态。EnE1/n2(n1,2,3)，E113.6 eV。,(2)跃迁：原子从一个定态跃迁到另一个定态时，吸取或辐,射光子能量为hE初E末。,(3)轨道：原子不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动,相对应，半径是不连续。,第5页,第5页,2,氢原子能级,图,11,1,第6页,第6页,每个氢原子每次跃迁能吸取或辐射一个特定频率光子。吸取能量时，假如光子能量足够大，则吸取后原子发生电离；假如光子能量满足量子化条件，则刚好所有吸取；假如光子能量吸取后不足以产生跃迁或电离，则这种光子不会被吸取。,第7页,第7页,二、三种射线性质比较,名称,本质,电荷量,质量,速度,电离作用,穿透本事,射线,氦核,(He),2,e,4 u,约,最强,最弱，用纸能挡住,射线,电子,(,e),e,u,约,较弱,较强，能穿透几毫米厚铝板,射线,光子,0,0,c,最弱,最强，能穿透几厘米厚铅板,4,2,0,-1,第8页,第8页,三、光电效应及光电效应方程,1,光电效应试验规律,(1),任何一个金属都有一个极限频率，入射光频率必须大,于这个频率，才干产生光电效应。,(2),光电子最大初动能与入射光强度无关，只随入射光,频率增大而增大。,(3),入射光照射到金属板上时，光电子发射几乎是瞬时，,普通不会超出,10,9,s,。,(4),当入射光频率不小于极限频率时，光电流强度与入射,光强度成正比。,第9页,第9页,第10页,第10页,第11页,第11页,(1),依据爱因斯坦质能方程，用核子结合成原子核时质量,亏损,(,m,),公斤数乘以真空中光速,(,c,310,8,m/s),平方，即：,E,mc,2,(,焦耳,),。,(2),依据,1,原子质量单位,(u),相称于,931.5,兆电子伏,(MeV),能量，,用核子结合成原子核时质量亏损原子质量单位乘以,931.5 MeV,，即,E,m,931.5 MeV,。,第12页,第12页,(3),计算核能时注意下列两点：,应用,E,mc,2,求核能时，要注意题目中给定核反应前后各粒子质量单位及题目结果要求单位。,假如核反应过程中释放核能以粒子动能形式存在，则要应用动量守恒和能量守恒定律求解,第13页,第13页,第14页,第14页,A,B,C,D,第15页,第15页,答案：,D,第16页,第16页,1.,光电子,在光电效应中，被光从金属中,“,打,”,出电子。,2,光电流,光电子形成电流。,3,饱和光电流,在一定频率与强度光照射下最大光电流，不再随电压升高而增大。,因此解光电效应习题时，应注意明确是光电流还是饱和光电流。,第17页,第17页,第18页,第18页,5,掌握两条线索，明确各概念间相应关系,第19页,第19页,由上图可知两条线索：一是光频率线，二是光强度线。两条相应关系是：,(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,产生光电子最大初动,能大。,第20页,第20页,2,双选,(,广东高考,),光电效应试验中，下列表述正确,是,(,),A,光照时间越长光电流越大,B,入射光足够强就能够有光电流,C,遏止电压与入射光频率相关,D,入射光频率不小于极限频率才干产生光电子,第21页,第21页,解析：,光电流大小与光照时间无关，,A,项错误；假如入,射光频率小于金属极限频率，入射光再强也不会发生,光电效应，,B,项错误；遏止电压,U,c,，满足,eU,c,h,h,0,，从表示式可知，遏止电压与入射光频率相关，,C,项正确；只有当入射光频率不小于极限频率，才会有光电子逸出，,D,项正确。,答案：,CD,第22页,第22页,第23页,第23页,命题视角,1,图,11,2,第24页,第24页,第25页,第25页,答案,(1)6,种,(2)6.15,10,14,Hz,(3),见规范解题,第26页,第26页,命题视角,2,图,11,3,氢原子能级如图,11,3,所表示，,已知可见光光子能量范围,约为,1.62 eV,3.11 eV,，则：,(1),若用任意频率紫外线,照射处于,n,3,能级氢原子，,氢原子能否电离？,(2),大量氢原子从高能级向,n,能级跃迁时，发出光含有明显热效应，则,n,至少等于多少？,(3),在能级图上画出大量处于,n,4,能级氢原子向低能级跃迁时发出也许光谱线。,第27页,第27页,自主尝试,(1),可见光能量范围为,1.62 eV,3.11 eV,，,紫外线光子能量一定不小于,3.11 eV,，,而处于,n,3,激发态氢原子发生电离,需要能量不小于等于,1.51 eV,，因此,任意频率紫外线均可使,n,3,激发,态氢原子电离。,(2),发出光含有明显热效应，其光子能量,E,1.62 eV,，由能级图可知，,n,3,，即,n,至少等于,3,。,(3),大量氢原子从,n,4,能级跃迁时也许发出,C,6,种光子，其谱线如图所表示。,答案,(1),能电离,(2)3,(3),图见自主尝试,第28页,第28页,冲关锦囊,(1),原子在各能级间跃迁时，所吸取或辐射光子能量只,能等于两能级间能级差。,原子电离时所吸取光子能量不小于或等于原子所处能级能量绝对值，即,E,E,E,n,。,(2),计算氢原子能级跃迁放出或吸取光子频率和波长时，,要注意能级能量值均为负值，且单位均为,“,eV”,，计算时必须换算为,“,J”,。,第29页,第29页,命题视角,1,设太阳内部连续不断地发生着,4,个质子聚变为,1,个氦核放出,2,个正电子热核反应，这个核反应释放大量能量就是太阳能源。已知,m,p,1.007 276 u,，,m,He,4.002 603 u,，,m,e,0.000 548 u,。,(1),写出这个核反应方程。,(2),这一核反应释放能量有多少焦。,(3),若太阳向空间辐射总功率为,3.810,26,W,，则太阳质量每秒,钟将减少多少公斤？,第30页,第30页,第31页,第31页,第32页,第32页,自主尝试,衰变各类有,和,衰变两类，衰变中放出粒子是氦核或电子而不会是质子或中子，故,A,、,D,错误，或从质量数守恒可知,X,1,、,X,4,质量数分别是,138,、,132,，故全心全意不会是,131,I,和,137,Cs,衰变。,由质量数守恒和电荷数守恒可知,X,2,、,X,3,分别是,I,、,Cs,，而中子数等于质量数与核电荷数差值，故他们中子数分别为,78,、,82,。,答案,B,C,78,82,13755,第33页,第33页,冲关锦囊,核能计算时要注意单位相应，,m,用公斤，则,E,用焦耳作单位，,m,用,u,作单位，则,E,用电子伏作单位，且记,1 u,相应,931.5 MeV,。假如,m,用,u,作单位，最后要求,E,用,“,J”,单位，这时要注意对最后结果换算单位。,第34页,第34页,命题视角,1,(1),研究光电效应电路如图,11,4,所表示。用频率相同、强度不,同光分别照射密封真空管钠,极板,(,阴极,K,),，钠极板发射出,光电子被阳极,A,吸取，在电路中形成光电流。下列光电流,I,与,A,、,K,之间电压,U,AK,关系图像中，正确是,_,。,图,11,4,第35页,第35页,图,11,5,(2),钠金属中电子吸取光子能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出过程中，其动量大小,_(,选填,“,增大,”,、,“,减小,”,或,“,不变,”,),，原因是,_,。,(3),已知氢原子处于第一、第二激发态能级分别为,3.4 eV,和,1.51 eV,，金属钠截止频率为,5.5310,14,Hz,，普朗克常量,h,6.6310,34,Js,。请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出光照射金属钠板，能否发生光电效应。,第36页,第36页,第37页,第37页,(3),氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中，放出光子能量为,E,E,3,E,2,，带入数据得,E,1.89 eV,，金属钠逸出功,W,0,h,0,，带入数据得,W,0,3.2 eV,，由于,E,W,0,，因此不能发生光电效应。,答案,(1)C,(2),减小光电子从金属表面逸出过程中要受到金属表面层中力阻碍作用,(,或需要克服逸出功,),(3),见规范解题,第38页,第38页,命题视角,2,双选,如图,11,6,所表示光电管,试验中，发觉用一定频率,A,单色光,照射光电管时，电流表指针会发生,偏转，而用另一频率,B,单色光照,射时不发生光电效应，那么,(,),图,11,6,A,A,光频率不小于,B,光频率,B,B,光频率不小于,A,光频率,C,用,A,光照射光电管时流过电流计,G,电流方向是,a,流向,b,D,用,A,光照射光电管时流过电流计,G,电流方向是,b,流向,a,第39页,第39页,自主尝试,依据光电效应条件可知，,A,光频率高于极限频率,0,。,B,光频率小于极限频率,0,，故,A,光频率不小于,B,光频率；光电管工作时光电子从阴极,(,右侧,),飞向阳极,(,左侧,),，由此可知，电路中电流为,a,b,。故选,AC,。,第40页,第40页,冲关锦囊,处理光电效应规律及光电效应方程应用这类问题时应注意几种方面：,(1),理解光电效应四个试验规律。,(2),决定光电子初动能大小是入射光频率，决定光电流,大小是光强大小。,(3),由光电效应发射出光电子由一极到达另一极，是电路,中产生光电流条件。,(4),弄清加在光电管两极间电压对光电子起到了加速作用，,还是减速作用。,第41页,第41页,点击下图进入,第42页,第42页,
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