2020年高考一轮复习知识考点专题(12)近代物理(含答案)
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1、2020 年高考一轮复习知识考点专题 12 近代物理第一节 光电效应、波粒二象性【基本概念规律】一、光电效应1定义:在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子) 2产生条件:入射光的频率大于极限频率3光电效应规律(1)存在着饱和电流对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多(2)存在着遏止电压和截止频率光电子的能量只与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应(3)光电效应具有瞬时性当频率超过截止频率时,无论入射光怎样微弱,几乎在照到金属时立即产生光电流,时间不超过 109 s.二、光电效应方程1基本物理量(1)光子的能量
2、h ,其中 h6.62610 34 Js(称为普朗克常量)(2)逸出功:使电子脱离某种金属所做功的最小值(3)最大初动能发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有动能的最大值2光电效应方程:E kh W 0.三、光的波粒二象性与物质波1光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性(2)光电效应说明光具有粒子性(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性2物质波(1)概率波:光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波(2)物质波:任何一个运动着的物体,小到微观
3、粒子大到宏观物体都有一种波与它对应,其波长 , p 为运动物体的动量,h 为普朗克常量hp【重要考点归纳】考点一 光电效应规律的理解 1放不放光电子,看入射光的最低频率2单位时间内放多少光电子,看光的强度3光电子的最大初动能大小,看入射光的频率4要放光电子,瞬时放考点二 光电效应方程及图象问题 1爱因斯坦光电效应方程Ekh W0h:光电子的能量W0:逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功Ek:光电子的最大初动能2图象分析图象名称 图线形状由图线直接(间接) 得到的物理量最大初动能 Ek 与入射光频率 的关系图线极限频率: 0逸出功:W 0|E|E普朗克常量:图线的斜率 kh
4、遏止电压 Uc 与入射光频率 的关系图线截止(极限) 频率: 0遏止电压 Uc:随入射光频率的增大而增大普朗克常量:hke(k 为斜率,e 为电子电量)频率相同、光强不同时,光电流与电压的关系遏止电压:U c饱和光电流:I m(电流的最大值)最大初动能:E kmeU c频率不同、光强相同时,光电流与电压的关系遏止电压:U c1、U c2饱和光电流:电流最大值最大初动能Ek1eU c1,E k2eU c2【思想方法与技巧】用统计规律理解光的波粒二象性微观粒子中的粒子性与宏观概念中的粒子性不同,通俗地讲,宏观粒子运动有确定的轨道,能预测,遵守经典物理学理论,而微观粒子运动轨道具有随机性,不能预测,
5、也不遵守经典物理学理论;微观粒子的波动性与机械波也不相同,微观粒子波动性是指粒子到达不同位置的机会不同,遵守统计规律,所以这种波叫概率波第二节 原子与原子核【基本概念、规律】一、原子的核式结构1 粒子散射实验的结果绝大多数 粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但少数 粒子发生了大角度偏转,极少数 粒子的偏转超过了90,有的甚至被撞了回来,如图所示2原子的核式结构在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转二、玻尔理论1定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量2跃迁
6、:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或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 hE mE n.(h 是普朗克常量, h6.62610 34 Js)3轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的4氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图(如图所示 )(2)氢原子的能级和轨道半径氢原子的能级公式:E n E1(n1,2,3,) ,其中 E1 为基态能量,其数值为1n2E113.6 eV.氢原子的半径公式:r nn 2r1(n1,2,3,),其中 r1 为基态半径,又称玻尔半径,其数值为 r10.5310
7、10 m.三、天然放射现象、原子核的组成1天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象,首先由贝克勒尔发现天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构(2)放射性和放射性元素:物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性具有放射性的元素叫放射性元素(3)三种射线:放射性元素放射出的射线共有三种,分别是 射线、 射线、 射线2原子核(1)原子核的组成原子核由质子和中子组成,质子和中子统称为核子原子核的核电荷数质子数,原子核的质量数质子数中子数(2)同位素:具有相同质子数、不同中子数的原子,在元素周期表中的位置相同,同位素具有相同的化学性质四、原子核的衰变和半衰期1原子核的衰变(1)原子核放出
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