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1、章末總結,一、光電效應的規(guī)律和光電效應方程 1.光電效應的實驗規(guī)律 (1)任何一種金屬都有一個極限頻率,入射光的頻率必須大于等于這個極限頻率,才能發(fā)生光電效應。低于極限頻率時,無論光照強度多強,都不會發(fā)生光電效應。 (2)光電子的最大初動能與入射光的強度無關,只隨入射光頻率的增大而增大。 (3)入射光照射到金屬上時,光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的,一般不超過109 s。 (4)當入射光的頻率高于極限頻率時,單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目與入射光的強度成正比。 2.愛因斯坦光電效應方程EkhW0 W0表示金屬的逸出功,c表示金屬的極限頻率,則W0hc。,例1 如圖1甲所示為研究光電效應的電路圖。
2、,圖1,(1)對于某金屬用紫外線照射時,電流表指針發(fā)生偏轉。將滑動變阻器滑片向右移動的過程中,電流表的示數不可能________(選填“減小”、“增大”)。如果改用頻率略低的紫光照射,電流表________(選填“一定”“可能”或“一定沒”)有示數。 (2)當用光子能量為5 eV的光照射到光電管上時,測得電流表上的示數隨電壓變化的圖象如圖乙所示。則光電子的最大初動能為________J,金屬的逸出功為________J。,解析(1)AK間所加的電壓為正向電壓,光電子在光電管中加速,滑動變阻器滑片向右移動的過程中,若光電流達到飽和,則電流表示數不變,若光電流沒達到飽和電流,則電流表示數增大,所以
3、滑動變阻器滑片向右移動的過程中,電流表的示數不可能減小,紫光照射不一定能發(fā)生光電效應,所以電流表可能有示數。 (2)由題圖乙可知,當該裝置所加的電壓為反向電壓,當電壓為2 V時,電流表示數為0,得光電子的最大初動能為2 eV,根據光電效應方程EkmhW0得W03 eV4.81019 J。 答案(1)減小可能(2)3.210194.81019,針對訓練1 (多選)下列關于光電效應的說法正確的是(),答案AD,3.氫原子的能級圖(如圖2所示),圖2,(1)能級圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)。 (2)橫線左端的數字“1,2,3,”表示量子數,右端的數字“13.6,3.4,”表示氫原子的能級。
4、 (3)相鄰橫線間的距離,表示相鄰的能級差,量子數越大,相鄰的能級差越小。 (4)帶箭頭的豎線表示原子由較高能級向較低能級躍遷,原子躍遷條件為hEmEn。,例2 如圖3所示為氫原子能級示意圖的一部分,則氫原子(),A.從n4能級躍遷到n3能級比從n3能級躍遷到n2 能級輻射出電磁波的波長長 B.從n5能級躍遷到n1能級比從n5能級躍遷到n4 能級輻射出電磁波的速度大 C.處于不同能級時,核外電子在各處出現的概率是一樣的 D.從高能級向低能級躍遷時,氫原子核一定向外放出能量,圖3,解析氫原子從高能級躍遷到低能級輻射一定頻率的光子。EmEnh,能級差值越大,輻射光子的頻率越大,波長越短,E4E3<
5、E3E2,所以選項A正確;輻射出的電磁波速度一樣大,選項B錯誤;處在不同能級時,核外電子出現的概率不一樣,能級越低,概率越大,選項C錯誤;氫原子由高能級向低能級躍遷時氫原子一定放出能量,而不是氫原子核,故選項D錯誤。 答案A,針對訓練2 (多選)如圖4所示是氫原子能級示意圖的一部分,則下列說法正確的是(),A.用波長為600 nm的X射線照射,可以使穩(wěn)定的氫原子電離 B.用能量是10.2 eV的光子可以激發(fā)處于基態(tài)的氫原子 C.用能量是2.5 eV的光子入射,可以使基態(tài)的氫原子激發(fā) D.用能量是11.0 eV的外來電子,可以使處于基態(tài)的氫原子激發(fā),圖4,答案BD,三、核能 結合能的四種計算方法
6、,(1)根據質量虧損計算。 根據核反應方程,計算核反應前和核反應后的質量虧損m。 根據愛因斯坦質能方程Emc2計算核能。 其中m的單位是千克,E的單位是焦耳。 (2)利用原子質量單位u和電子伏特計算。 根據1原子質量單位(u)相當于931.5 MeV能量,用核子結合成原子核時質量虧損的原子質量單位數乘以931.5 MeV,即Em931.5 MeV。 其中m的單位是u,E的單位是MeV。,(3)根據能量守恒和動量守恒來計算核能:參與核反應的粒子所組成的系統,在核反應過程中動量和能量是守恒的,因此,利用動量和能量守恒可以計算出核能的變化。 (4)利用比結合能來計算核能:原子核的結合能核子的比結合能核子數。核反應中反應前系統內所有原子核的總結合能與反應后生成的所有新核的總結合能之差,就是該次核反應所釋放(或吸收)的核能。,例3 已知氘核的平均結合能為1.1 MeV,氦核的平均結合能為7.1 MeV,則兩個氘核結合成一個氦核時(),A.釋放出4.9 MeV的能量 B.釋放出6.0 MeV的能量 C.釋放出24.0 MeV的能量 D.吸收4.9 MeV的能量,答案C,(3)根據題意有m1v1m2v2,式中m1、v1、m2、v2分別為氚核和粒子的質量和速度,,