專題16一、目標(biāo)要求重、難點(diǎn)光電效應(yīng)重難點(diǎn)康普頓效應(yīng)原子的核式結(jié)構(gòu)模型重點(diǎn)氫原子光譜與玻爾氫原子模型重點(diǎn)二、(1)光電效應(yīng)現(xiàn)象：在光電效應(yīng)過程中，金屬中的電子吸收一個(gè)光子后獲得能量，其中一部分用于克服金屬原子的引力做功，剩余的能量則表現(xiàn)為光電子的初始動(dòng)能Ek。(3)光電效應(yīng)的規(guī)律：逐漸增加兩板間電壓，電流計(jì)讀數(shù)起初遞增，隨后穩(wěn)定不變，表明單位時(shí)間內(nèi)K板逸出的電子數(shù)量恒定。飽和光電流指最大光電流值。入射光強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生光電效應(yīng)的光電子數(shù)目增多，導(dǎo)致飽和光電流增大。設(shè)光電子逸出時(shí)的初速度為v0，改變兩極板電性使光電子減速，當(dāng)電流表讀數(shù)降至零時(shí)，兩極板間電壓即為遏止電壓，記作Uc。光電流與電壓的關(guān)系如圖2所示：④瞬時(shí)性：(1)光的散射：(2)康普頓效應(yīng)：光子的動(dòng)量為：(1)電子的發(fā)現(xiàn)：①湯姆孫的“棗糕模型”：②盧瑟福的“核式結(jié)構(gòu)”：盧瑟福認(rèn)為：(3)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)：(4)中子的發(fā)現(xiàn)：若電子繞原子運(yùn)動(dòng)的最小半徑為r1，則第n條軌道的半徑滿足：根據(jù)庫侖力提供向心力：可得電子的動(dòng)能：，以及電勢能：結(jié)合rn=n2r1，可知各能級之間的能量滿足：①躍遷：②頻率條件：當(dāng)電子從某高能級En向低能級Em躍遷時(shí)，會放出能量為hν的光子，hν的大小由前后兩個(gè)能級的能量差決定：③光子種類：④電離：三、題型1：典例一：（2019高考理綜天津卷）如圖為、、三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測的光電流和電壓的關(guān)系。由、、組成的復(fù)色光通過三棱鏡時(shí)，下述光路圖中正確的是（題型2：典例二：（2019?海淀區(qū)模擬）康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子不僅具有能量，也有動(dòng)量，如圖給出了光子與靜止電子碰撞后，電子的運(yùn)動(dòng)方向，則碰后光子可能沿方向運(yùn)動(dòng)，并且波長（填“不變”“變小”或“變長”）。題型3：典例三：（2020?天津）在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，人們通過對某些重要物理實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的理論認(rèn)識。題型4：典例四：題型5：典例五：（2020?北京）氫原子能級示意如圖。四、一、1.如圖所示，把一塊不帶電的鋅板連接在驗(yàn)電器上。3.用圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強(qiáng)弱、光的顏色（頻率）等物理量間的關(guān)系。4.研究光電效應(yīng)的電路如圖所示，用藍(lán)光、分別用較強(qiáng)和較弱的黃光照射密封真空管內(nèi)的金屬極板，產(chǎn)生的光電子在電路中形成的光電流與電壓的關(guān)系圖如圖乙所示。關(guān)于1、2、A．2、B．2、C．1、D．1、6.實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)光子與速度較小的電子發(fā)生碰撞時(shí)，若導(dǎo)致光的波長增加或保持不變，這一現(xiàn)象被稱為康普頓散射。該過程遵循能量守恒和動(dòng)量守恒定律。當(dāng)電子具備足夠大的初始速度，導(dǎo)致在散射過程中能量從電子傳遞給光子時(shí)，這種散射現(xiàn)象被稱為逆康普頓散射，這一效應(yīng)已被科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。7.（多選）圖為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、C．放在C、8.盧瑟福基于α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。下圖展示了這一模型的α粒子散射情景，實(shí)線代表α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。一個(gè)α粒子從a點(diǎn)移動(dòng)至b點(diǎn)的過程中，C．放出的光子的最大能量為12.75eV，最小能量是0.66D．放出的光能夠使逸出功為13.0C．用一群處于能級的氫原子向低能級躍遷時(shí)，所發(fā)出的光照射逸出功為2.49的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能可能為9.6013.玻爾理論，關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的一種理論，1913年由玻爾提出。(2)玻爾認(rèn)為氫原子處于不同的能量狀態(tài)，對應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，他發(fā)現(xiàn)：依據(jù)經(jīng)典電磁理論，電子在第n軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，氫原子的能量En等于其動(dòng)能與“電子-原子核”系統(tǒng)電勢能的總和。理論證實(shí)，系統(tǒng)的電勢能Ep與電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r之間存在特定關(guān)系。①電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En的表達(dá)式（用n、e、二、1.（2019?北京）光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時(shí)，可能形成光電流。表中給出了6次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。組次入射光子的能量相對光強(qiáng)光電流大小逸出光電子的最大動(dòng)能第一組1234.04.04.0弱中強(qiáng)2943600.90.90.9第二組4566.06.06.0弱中強(qiáng)2740552.92.92.92.（2018?全國）如圖為氫原子的能級示意圖：a表示從能級n＝5到n＝3的躍遷：b表示從能級n＝4到n＝2的躍遷：c表示從能級n＝3到n＝1的躍遷。3.（2018?江蘇）光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用波長為的單色光照射某金屬板時(shí)，剛好有光電子從金屬表面逸出。當(dāng)波長為的單色光照射該金屬板時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為，、兩種光子的動(dòng)量之比為。（已知普朗克常量為、4.（廣東5.（全國）大量氫原子分別處于n＝2、n＝3、n＝4的激發(fā)態(tài)，它們都向較低能級躍遷，最后都處于n＝1的基態(tài)。6.（北京）以往我們認(rèn)識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)極大地豐富了對光電效應(yīng)的理解。通過使用強(qiáng)激光照射金屬，由于光子密度極高，電子在短時(shí)間內(nèi)能夠吸收多個(gè)光子，從而引發(fā)多光子電效應(yīng)，這一現(xiàn)象