1、波粒二象性，粒子性質(zhì)，波動性，(與能量)，(與頻率)，(與動量)和光子的波動性由H聯(lián)系起來，這是推廣：物理粒子也有波粒二象性(電子束衍射)，(與波長，波長越長，波動性越明顯)，不確定性關(guān)系：光電效應(yīng)(愛因斯坦，提出光子，光電效應(yīng)實驗定律，(1)有飽和電流，(2)有抑制電壓和截止頻率，(3)有瞬時性，光照強度，頻率， 光源每秒發(fā)射的光子數(shù)、每秒逃逸的光電子數(shù)、光電流大小、每個光子的能量、每個光電子的最大初始動能、抑制電壓光電效應(yīng)方程的圖像：外加電壓和光電流之間的關(guān)系(同一金屬)； 光子數(shù)影響飽和電流光的頻率；2.最大初始能量-入射光頻率：Ekm- image，-W0，C，V。解決問題的核心是將光

2、電效應(yīng)方程與動能和靜電力的關(guān)系結(jié)合起來，寫出熟悉的形式Uc=(兩個藍(lán)色變量)。第18章原子結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)線索如下：原子正負(fù)電荷分布研究，湯木孫的原子模型，盧瑟福的新假說(核結(jié)構(gòu)模型)，被粒子散射實驗所拒絕，氫原子光譜，玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型， 實驗結(jié)果：(1) (2)少數(shù)粒子(約八千分之一)被大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度甚至大于90，也就是說，它們幾乎被“撞回”。 原子的核結(jié)構(gòu)被提出，在原子的中心有一個小核，叫做原子核。所有的正電荷和幾乎所有的原子質(zhì)量都集中在原子核里。帶負(fù)電的電子在核外空間圍繞原子核運動。第二，玻爾的原子模型，原子只能有不同的能量狀態(tài)，原子對應(yīng)著電子圍繞原子核沿著不同的軌道運動。因為穩(wěn)態(tài)是不

3、連續(xù)的，電子可能的軌道分布也是不連續(xù)的。當(dāng)一個原子從一個穩(wěn)態(tài)躍遷到另一個穩(wěn)態(tài)時，它必須以一定的頻率輻射(或吸收)光子，光子能量等于兩個穩(wěn)態(tài)之間的能量差。從上述假設(shè)出發(fā)，玻爾利用庫侖定律和牛頓運動定律計算了氫電子的可能軌道半徑和相應(yīng)的能量。3.玻爾的理論解釋了氫光譜。2原子激發(fā)的兩種粒子光子和實粒子(1)如果原子是通過吸收光子能量來激發(fā)的，它的光子能量必須等于兩個能級之間的能量差，否則它不會被吸收，當(dāng)被激發(fā)到N能級時就沒有能量。然而，當(dāng)能量不足時，當(dāng)被激發(fā)到N 1時，它可以被激發(fā)到N能級。(2)原子也能吸收外來物理粒子(如自由電子)的能量并被激發(fā)。因為物理粒子的動能可以被原子全部或部分吸收，只要

4、入射粒子的能量大于或等于兩個能級之間的能量差(E=En-Ek)，原子就可以經(jīng)歷能級躍遷。(3)電離：無論是光子還是物理粒子，如圖所示，氫原子從n2的某個能級躍遷到n=2的能級，輻射出能量為2.55 eV的光子。在氫原子能夠輻射出具有上述能量的光子之前，至少應(yīng)該給處于基態(tài)的氫原子提供多少電子伏特？請在圖中得到這個能量后，畫出氫原子可能的輻射躍遷圖。回答：12.75 eV。第十九章原子核的組成，自然輻射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)并且可以細(xì)分。衰變原理：(1)衰變：(2)衰變：(3)衰變：伴隨著射線或射線，(3)半衰期，(1)天然放射性衰變，質(zhì)量和電荷守恒。本質(zhì)上，原子核中的中子變成

5、了質(zhì)子和電子。半衰期的物理意義反映了大量原子核的衰變速度，這是由原子核本身的因素決定的，與原子的物理或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。半衰期是放射性元素原子核衰變所需的50年時間，這是一個統(tǒng)計規(guī)律，是大量原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，對單個或幾個原子核沒有意義。盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：用粒子轟擊氮原子產(chǎn)生氧同位素，方程式為147n142he=178011h，這是第一次實現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)換。用粒子、質(zhì)子、中子甚至光子轟擊原子核，就可以實現(xiàn)原子核的轉(zhuǎn)換。這樣，我們可以研究原子核的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)和制造新元素。放射性同位素：某些元素的同位素具有放射性。1934年，八神和居里發(fā)現(xiàn)鋁片在粒子轟擊下會產(chǎn)生放射性3015P，即42he 2713

6、al=3015P 10n 3015 p=3014 si 01 e。自然界中沒有天然的3015 p，它是由核反應(yīng)產(chǎn)生的人工放射性同位素。人工放射性的優(yōu)點：半衰期短，易于控制。放射性同位素教學(xué)1的應(yīng)用與預(yù)防使用放射性同位素射線(1)r射線探傷儀可以檢查金屬內(nèi)部的損傷，這是基于R射線的強穿透能力。(2)射線的充電能量最大，它能使放射源周圍的空氣電離成導(dǎo)電氣體，從而消除靜電積累。(3)輻射可導(dǎo)致生物體中的基因突變，這可應(yīng)用于輻射育種、輻射殺死害蟲、輻射保存食物和醫(yī)學(xué)“放射療法”。(4)放射性同位素作為“放射性標(biāo)記”是示蹤原子。污染和防止輻射對人體組織的損害就是破壞細(xì)胞核。使用放射性同位素時，必須注意人

7、身安全，同時應(yīng)防止放射性物質(zhì)污染空氣、水源和器具。結(jié)合能不是核子結(jié)合成原子核的能量，而是分離核子所需的能量。這種能量是巨大的。我們?nèi)绾握业竭@種能量？應(yīng)用質(zhì)能方程和質(zhì)量缺陷的概念，我們應(yīng)注意教學(xué)中某一質(zhì)量m對應(yīng)某一能量mc2的觀點，當(dāng)原子核發(fā)生變化時，其總質(zhì)量在變化前后是不同的，這種質(zhì)量上的差異對應(yīng)于在核反應(yīng)中吸收或釋放的能量。原子核的結(jié)合能越大，它的結(jié)合能就越高，這意味著原子核越強，它就越穩(wěn)定。質(zhì)量缺陷E=mc2核能E=mc2，核反應(yīng)中的質(zhì)量缺陷不會破壞質(zhì)量守恒定律。在計算原子核的例子中，學(xué)生應(yīng)該理解這一點，訓(xùn)練單位轉(zhuǎn)換，原子質(zhì)量單位和千克之間的關(guān)系，以及焦耳和電子伏特之間的關(guān)系。核力和結(jié)合能

8、，寫出核反應(yīng)方程并計算質(zhì)量缺陷m根據(jù)質(zhì)量能量方程E=mC2計算核能。注意kg和u的區(qū)別，如果以原子質(zhì)量(u)為單位，則可以直接使用E=m(u)931.5MeV。原子核的結(jié)合能=核子的平均結(jié)合能，核能的計算步驟，第6節(jié)重核的裂變，核裂變：通過案例分析，學(xué)生可以總結(jié)出裂變的幾個特征：在裂變過程中可以釋放巨大的能量。裂變的同時可以釋放23個(或更多)中子。裂變產(chǎn)物并不是唯一的。注：裂變反應(yīng)是基于實驗事實，不可能僅通過反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒來發(fā)明每一個裂變反應(yīng)。重核裂變的機制將不被解釋。連鎖反應(yīng)：我們應(yīng)該讓學(xué)生知道，保持連鎖反應(yīng)有一定的條件。為了維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，有必要減少裂變材料中的雜質(zhì)并增加裂變

9、材料的體積。這引入了臨界體積的概念。核反應(yīng)堆(可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)):核反應(yīng)堆是一種可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裝置，能夠順利釋放核能。核反應(yīng)堆主要由核燃料、慢化劑、控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和保護層組成。核燃料是由天然鈾或濃縮鈾制成的鈾棒。在核反應(yīng)堆教學(xué)中，學(xué)生應(yīng)了解手動控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度的原理，以及sp的功能核電廠教學(xué)：讓學(xué)生知道所有官方運營的核電廠現(xiàn)在都使用裂變來發(fā)電。有必要適當(dāng)介紹發(fā)達(dá)國家和世界上一些發(fā)展中國家和地區(qū)在核能發(fā)電方面取得的進展，介紹中國正在建設(shè)的廣東大亞灣和浙江秦山核電廠的相關(guān)情況，指出發(fā)展核能以滿足日益增長的能源需求是必然趨勢。關(guān)于光電效應(yīng)的下列陳述是正確的：(1)光電子的最大初始動能隨著入射光

10、強度的增加而增加；(b)只要入射光的強度足夠強并且照射時間足夠長，就可以產(chǎn)生光電效應(yīng)；(c)在光電效應(yīng)中，飽和光電流的大小與入射光的頻率無關(guān)；(d)任何金屬都有一個極限頻率，低于這個頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。當(dāng)某種單色光照射到金屬表面時，光電子從金屬表面逃逸。如果光的強度降低，頻率保持不變，那么：(1)當(dāng)光的強度降低到某個最小值時，沒有光電子逃逸。單位時間內(nèi)逃逸的光電子數(shù)量減少。每單位時間光電子逃逸的最大初始動能降低。單位時間內(nèi)逃逸的光電子數(shù)和光電子的最大初始動能都需要降低。光電效應(yīng)發(fā)生，現(xiàn)在單色光的強度減弱，那么(A)光電子的最大初始動能保持不變，b)光電子的最大初始動能減小，C)單位時間內(nèi)

11、產(chǎn)生的光電子數(shù)減少，d)光電效應(yīng)可能不發(fā)生，而A，C，在光電效應(yīng)實驗中，當(dāng)用光子能量為E30.9V1eV的單色光照射陰極k時(如圖所示)，會產(chǎn)生少量的電流。如果k極正連接，一個極負(fù)連接，當(dāng)它在兩個極之間時，光電流就停止了。然后當(dāng)A極連接到正極，K極連接到負(fù)極，電壓仍然是0.9V時，光電子達(dá)到A極的最大動能Ek2 eV，以及這種金屬的功函數(shù)W eV。解決方案：發(fā)射的光電子有初始動能。如果在A和K之間施加反向電壓，電場力將做負(fù)功。當(dāng)E K=eU時，反射電流剛好停止。E K1=0.9 eV，功函W=E- E K1=2.2 eV從E K1=E-W，如果在A和K之間加上直流電壓，電場力將做正功，光電子到

12、達(dá)極點的最大動能為：ek2ek1eu=0.9 0.9=1.8 ev，1.8 ev，2.2 eV，如圖所示，當(dāng)電鍵斷開時，光子能量為2.5eV。合上電鍵，調(diào)整滑動變阻器。發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60伏時，電流表讀數(shù)仍不為零。當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60伏時，電流表讀數(shù)為零?？梢钥闯?，陰極材料的功函數(shù)為(A1.9eV)B0.6eV C2.5eV D 3.1eV分析：電流表讀數(shù)剛好為零，這意味著沒有光電子可以到達(dá)陽極。根據(jù)動能定理，光電子的最大初始動能僅為0.6電子伏。根據(jù)Ek=h-W0，W0=1.9電子伏.選擇a、a，如圖所示，陰極k由金屬銫制成，極限波長為0=0.66米，陰極k用波長為0.5米

13、的綠光照射，調(diào)整兩個極板的電壓。當(dāng)極板A的電壓比陰極高2.5 V時，光電流達(dá)到飽和，電流表達(dá)式數(shù)為0.64 A，因此：(1)陰極每秒發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極的最大初始動能；(2)如果照射在陰極上的單色光的強度增加兩倍，陰極每秒發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極的最大初始動能。(4)原子能級躍遷，/躍遷過程中電子動能、原子勢能和原子能的變化當(dāng)軌道半徑減小時，庫侖引力做正功，而原子勢能Ep減小，而電子動能增大，而原子能減小。相反，原子勢能隨著軌道半徑的增加而增加。電子的動能減少了，但是能量當(dāng)氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級時，光子A被輻射，而當(dāng)氫原子從n=3的能級躍遷到n=2的能級時，光子

14、B被輻射。以下判斷是正確的。在真空中，光子a的波長大于光子b的波長。光子a可以使氫原子從n2躍遷到n=3能級。光子b可以電離n=3能級的氫原子。當(dāng)一組氫原子在n=3能級躍遷到較低能級時，最多有6條譜線，即交流，這是氫原子的能級圖，如圖所示。一組氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，并向低能級轉(zhuǎn)變。用這些燈照射功函數(shù)為2.49電子伏的金屬鈉，下列說法是正確的()。當(dāng)a從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時，發(fā)射光的波長最短。這組氫可以發(fā)出三種不同頻率的光。它們都會對金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)。金屬鈉表面發(fā)射的光電子的最大初始動能為9.60電子伏。當(dāng)d從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，發(fā)射的光能對金屬鈉產(chǎn)生光電子效應(yīng)，使光電子獲得最大的初始動能。CD，1:經(jīng)過一系列的衰變，它可以變成穩(wěn)定的元素鉛206。這個過程中的衰變和衰變時間是多少？解決方案：假設(shè)x衰變后，y衰變，2382064x，92=822x-y，x8y6，8衰變，6衰變，2釙210衰變?yōu)榉€(wěn)定的鉛，半衰期為138天，質(zhì)量為64克釙210，276天后，如圖所示，氫原子從n2的某個