1、精選文檔042光電效應(yīng) 能級的躍遷一、考綱呈現(xiàn)學(xué)問點(diǎn)要求考情把握考試猜測光電效應(yīng)2017 年全國T19本專題的主要考點(diǎn)有經(jīng)典物理理論、原子和原子核部分的最新科技成果。愛因斯坦光電效應(yīng)方程氫原子光譜、氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式二、課程標(biāo)準(zhǔn)（1）知道光電效應(yīng)現(xiàn)象，會(huì)用光電效應(yīng)方程解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象;理解能級躍遷的規(guī)律。三、重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)1、光電效應(yīng)方程;2、能級的躍遷。難點(diǎn)1、光電效應(yīng)方程;2、能級的躍遷。四、學(xué)問框架構(gòu)建梳理4.1對光電效應(yīng)的理解典例1 用如圖所示的光電管爭辯光電效應(yīng)的試驗(yàn)中，用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，

2、電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么(AB)Aa光的頻率肯定大于b光的頻率B只增加a光的強(qiáng)度可使通過電流計(jì)G的電流增大C增加b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D用a光照射光電管陰極K時(shí)通過電流計(jì)G的電流是由d到c跟蹤練習(xí)1在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)。下列說法正確的是(AD)A增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消逝C改用頻率小于的光照射，肯定不發(fā)生光電效應(yīng)D改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大反思總結(jié)1與光電效應(yīng)有關(guān)的五組概念對比(1)光子與光電子：光子指光在空間傳播時(shí)的每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射時(shí)放射出來

3、的電子，其本質(zhì)是電子。光子是光電效應(yīng)的因，光電子是果。(2)光電子的動(dòng)能與光電子的最大初動(dòng)能：光照射到金屬表面時(shí)，電子吸取光子的全部能量，可能向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，需克服原子核和其他原子的阻礙而損失一部分能量，剩余部分為光電子的初動(dòng)能；只有金屬表面的電子直接向外飛出時(shí)，只需克服原子核的引力做功的狀況，才具有最大初動(dòng)能。光電子的初動(dòng)能小于等于光電子的最大初動(dòng)能。(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達(dá)陽極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)飽和值是飽和光電流，在肯定的光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無關(guān)。(4)入射光強(qiáng)度與光子能量：入射光強(qiáng)度指單位時(shí)間內(nèi)

4、照射到金屬表面單位面積上的總能量。(5)光的強(qiáng)度與飽和光電流：飽和光電流與入射光強(qiáng)度成正比的規(guī)律是對頻率相同的光照射金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)而言的，對于不同頻率的光，由于每個(gè)光子的能量不同，飽和光電流與入射光強(qiáng)度之間沒有簡潔的正比關(guān)系。2光電效應(yīng)的爭辯思路(1)兩條線索：(2)兩條對應(yīng)關(guān)系：光強(qiáng)大光子數(shù)目多放射光電子多光電流大；光子頻率高光子能量大光電子的最大初動(dòng)能大。4.2愛因斯坦的光電效應(yīng)方程及應(yīng)用典例2 圖是某金屬在光的照射下，光電子最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖像，由圖像可知(AB)A該金屬的逸出功等于E B該金屬的逸出功等于h0C入射光的頻率為20時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2ED入射

5、光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為跟蹤練習(xí)2在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同試驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示。則可推斷出(B)A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長大于丙光的波長C乙光對應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能反思總結(jié)1三個(gè)關(guān)系(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0。(2)光電子的最大初動(dòng)能Ek可以利用光電管用試驗(yàn)的方法測得，即EkeUc，其中Uc是遏止電壓。(3)光電效應(yīng)方程中的W0為逸出功，它與極限頻率c的關(guān)系是W0hc。2四類圖像圖像名稱圖線外形由圖線直接(間接)得到的

6、物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖線極限頻率：圖線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)c逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值W0|E|E普朗克常量：圖線的斜率kh顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點(diǎn)飽和光電流Im：電流的最大值最大初動(dòng)能：EkmeUc顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系遏止電壓Uc1、Uc2飽和光電流最大初動(dòng)能Ek1eUc1，Ek2eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖線截止頻率c：圖線與橫軸的交點(diǎn)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的乘積，即hke。(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)4.3能級躍遷典例3 氫原子能級的示意圖

7、如圖所示，大量氫原子從n4的能級向n2的能級躍遷時(shí)輻射出可見光a，從n3的能級向n2的能級躍遷時(shí)輻射出可見光b，則(A)A氫原子在n2的能級時(shí)可吸取能量為3.6 eV的光子而發(fā)生電離B氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時(shí)輻射出光子的能量可以小于0.66 eVCb光比a光的波長短D氫原子從n4的能級可輻射出5種頻率的光子跟蹤練習(xí)3紅寶石激光器的工作物質(zhì)紅寶石含有鉻離子的三氧化二鋁晶體，利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光。鉻離子的能級如圖所示，E1是基態(tài)，E2是亞穩(wěn)態(tài)，E3是激發(fā)態(tài)，若以脈沖氙燈發(fā)出波長為1的綠光照射晶體，處于基態(tài)的鉻離子受激發(fā)躍遷到E3，然后自發(fā)躍遷到E2，釋放波長為2的光子，處于亞穩(wěn)態(tài)E

8、2的離子躍遷到基態(tài)時(shí)輻射出的光就是激光，這種激光的波長為(A)A. B. C. D.反思總結(jié)1對氫原子能級圖的理解(1)能級圖如圖所示。 (2)能級圖中相關(guān)量意義的說明：相關(guān)量意義能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)橫線左端的數(shù)字“1,2,3”表示量子數(shù)橫線右端的數(shù)字“13.6，3.4”表示氫原子的能量相鄰橫線間的距離表示相鄰的能量差，量子數(shù)越大相鄰的能量差越小，距離越小帶箭頭的豎線表示原子由較高能級向較低能級躍遷，原子躍遷的條件為hEmEn2兩類能級躍遷(1)自發(fā)躍遷：高能級低能級，釋放能量，發(fā)出光子。光子的頻率。(2)受激躍遷：低能級高能級，吸取能量。光照(吸取光子)：光子的能量必需

9、恰等于能級差hE。碰撞、加熱等：只要入射粒子能量大于或等于能級差即可，E外E。大于電離能的光子被吸取，將原子電離。3譜線條數(shù)的確定方法(1)一個(gè)氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為(n1)。(2)一群氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法。用數(shù)學(xué)中的組合學(xué)問求解：NC。利用能級圖求解：在氫原子能級圖中將氫原子躍遷的各種可能狀況一一畫出，然后相加。五、高考真題1、（2017全國卷多選）在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，分別用頻率為，的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為和、光電子的最大初動(dòng)能分別為和。為普朗克常量。下列說法正確的是（ BC ）A若>，則肯定有B若>，則肯定有C若，則肯定有D若>，則肯定有2、（2014山東卷多選）氫原子能級如圖13­3­5，當(dāng)氫原子從n3躍遷到n2的能級時(shí)，輻射光的波長