1、光子的波粒二象性,粒子性,波動性,（具有能量）,（具有頻率）,（具有動量）,光子的波動性二者通過 h來聯(lián)系,推廣：,實物粒子也具有波粒二象性,（具有波長）,不確定性關(guān)系：,光電效應(yīng) 康普頓效應(yīng),光的干涉 光的衍射,一.光電效應(yīng)的實驗規(guī)律,（1）存在飽和電流,(2)存在遏止電壓和截止頻率,(3)具有瞬時性,光電效應(yīng)方程的圖像： 外加電壓和光電流的關(guān)系（同種金屬） 光子數(shù)影響飽和電流 光的頻率影響遏止電壓,解題的核心是由 光電效應(yīng)方程 結(jié)合 動能與靜電力做功的關(guān)系 Ek = eUc 寫出 學(xué)生熟悉的形式Uc = （藍字兩個變量）,Uc圖象是一條斜率為 的直線,遏止電壓Uc=0對應(yīng)的頻率就是截止頻率

2、c,2、最大初出動能-入射光頻率： Ekm- 圖像,-W0,c,V,第十八章 原子結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)線索如下展開：,原子中正負電荷分布的研究,湯姆孫的原子模型,盧瑟福提出新的假設(shè)（核式結(jié)構(gòu)模型）,被 粒子散射實驗否定,氫原子光譜,波爾的原子結(jié)構(gòu)模型,二、玻爾的原子模型,原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，這些狀態(tài)稱為定態(tài)。,原子不同能量狀態(tài)跟電子沿不同軌道繞核運動相對應(yīng)。因定態(tài)不連續(xù)，所以電子可能軌道分布也是不連續(xù)的。,原子從一種定態(tài)躍遷到另一定態(tài)時,要輻射（或吸收）一定頻率的光子,光子能量等于兩定態(tài)的能量差。,玻爾從上述假設(shè)出發(fā)，利用庫侖定律和牛頓運動定律，計算出了氫的電子可能的軌道半徑和對應(yīng)的能

3、量,氫原子能級,三、玻爾理論對氫光譜的解釋,如圖所示,氫原子從n2的某一能級躍遷到n=2的能級,輻射出能量為2.55 eV的光子.問最少要給基態(tài)的氫原子提供多少電子伏的能量,才能使它輻射上述能量的光子?請在圖中畫出獲得該能量后的氫原子可能的輻射躍遷圖.,答案：12.75 eV,第十九章 原子核的組成,天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可以再分。,二.衰變原則：,（1）衰變:,（2）衰變:,（3）衰變:伴隨射線或射線產(chǎn)生.,三、半衰期,一、天然放射性衰變：,質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒。,盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子:用 粒子轟出氮原子產(chǎn)生氧的同位素，方程： 147N十42He=1780+11H

4、這是第一次實現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變：用 粒子、質(zhì)子、 中子甚至光子去轟擊原子核都可實現(xiàn)原子核的轉(zhuǎn)變，通過這種方式可以研究原子核的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)和制造新元素。,原子核人工轉(zhuǎn)變,放射性同位素：有些元素的同位素具有放射性 1934年約里奧一居里夫婦發(fā)現(xiàn)經(jīng)過 粒子轟擊的鋁片中會有放射性3015P，即： 42He+2713Al=3015P+10 n 3015P=3014Si+01e 自然界里沒有天然的3015P,它是通過核反應(yīng)生成的人工放射性同位素。人工放射性的優(yōu)點：半衰期短，容易控制。,放射性同位素的應(yīng)用與防止教學(xué) 1利用放射性同位素的射線 (1)r射線探傷儀可檢查金屬內(nèi)部的損傷，其依據(jù)是r射線有很強的貫穿本

5、領(lǐng)。 (2)a射線帶電能最大，可使放射源周圍的空氣電離變成導(dǎo)電氣體從而消除靜電積累。 (3)放射線能引起生物體內(nèi)的DNA的突變，這種作用可以應(yīng)用在放射線育種，放射線滅害蟲，放射作用保存食品以及醫(yī)療學(xué)上的“放療”等。 (4)做“放射性標(biāo)記”的放射性同位素就是示蹤原子。 2污染與防止 放射線對人體組織的破壞作用是對細胞核的破壞，使用放射性同位素必須注意人身安全，同時要防止放射性物質(zhì)對空氣、水源、用具等的污染。,結(jié)合能并不是由于核子結(jié)合成原子核而具有的能量，而是為把核子分開而需要的能量。這個能量巨大，如何求出這個能量？應(yīng)用質(zhì)能方程和質(zhì)量虧損的概念，教學(xué)中應(yīng)注意一定的質(zhì)量m和一定的能量mc2相對應(yīng)的觀

6、點, 以及原子核在變化時，其變化前后總質(zhì)量是不同的，這種質(zhì)量的差異對應(yīng)的就是核反應(yīng)中所吸收或釋放的能量。,結(jié)合能 原子核越大，它的結(jié)合能越高 比結(jié)合能 比核能越大， 表示原子核中核子結(jié)合得越牢固， 原子核越穩(wěn)定 質(zhì)量虧損E=mc2 核能 E= mc2,原子核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損并不破壞質(zhì)量守恒定律，在核能例題的計算中，要讓學(xué)生體會這一點，訓(xùn)練單位換算，原子質(zhì)量單位和千克的關(guān)系，焦耳和電子伏的關(guān)系。,核力和結(jié)合能,寫出核反應(yīng)方程 計算質(zhì)量虧損m 根據(jù)質(zhì)能方程 E = mC2計算核能。 注意質(zhì)量單位取kg 和u的不同，若以原子質(zhì)量（u）為單位，可直接用E=m(u)931.5MeV. 原子核的結(jié)合能=核

7、子的平均結(jié)合能核子數(shù),核能的計算步驟,第6節(jié) 重核的裂變,核裂變：通過事例分析，可以讓學(xué)生總結(jié)出裂變的幾個特點： 裂變過程中能放出巨大的能量。 裂變的同時能放出23個(或更多個)中子。 裂變的產(chǎn)物不是唯一的。 注意：裂變反應(yīng)的依據(jù)是實驗事實，不能僅憑反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，杜撰各裂變反應(yīng)。重核裂變的機制，不做說明。 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：應(yīng)該讓學(xué)生了解，維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)要有一定的條件。要維持鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，就要減少裂變物質(zhì)中的雜質(zhì)，還要增大裂變物質(zhì)的體積。這就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)堆是可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裝置，它能使核能平穩(wěn)釋放。核反應(yīng)堆主要由核燃料、減速劑、控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻系

8、統(tǒng)和防護層組成。核燃料是由天然鈾或濃縮鈾制成的鈾棒。核反應(yīng)堆的教學(xué)，著重讓學(xué)生了解用人工方法控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度的原理，了解減速劑和控制棒的作用。 核電站的教學(xué)：讓學(xué)生了解目前所有正式運行的核電站都是應(yīng)用裂變發(fā)電的。應(yīng)該適當(dāng)介紹世界上各發(fā)達國家以及一些發(fā)展中國家和地區(qū)在核能發(fā)電上取得的進展，介紹我國正在建設(shè)中的廣東大亞灣和浙江秦山核電站的有關(guān)情況，指明發(fā)展核電以適應(yīng)對能源日益增長的需要，是一種必然的趨勢。,關(guān)于光電效應(yīng)下述說法中正確的是( ) A、光電子的最大初動能隨著入射光的強度增大而增大 B、只要入射光的強度足夠強，照射時間足夠長，就一定能產(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

9、光的頻率無關(guān) D、任何一種金屬都有一個極限頻率，低于這個頻率的光不能發(fā)生光電效應(yīng) 答案：D,當(dāng)某種單色光照射到金屬表面時，金屬表面有光電子逸出如果光的強度減弱，頻率不變，則：( ) A光的強度減弱到某一最低數(shù)值時，就沒有光電子逸出 B單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少 C逸出光電子的最大初動能減小 D單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)和光電子的最大初動能都要減小,B,用某種單色光照射某種金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)將該單色光的光強減弱，則（ ） A光電子的最大初動能不變 B光電子的最大初動能減少 C單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少 D可能不發(fā)生光電效應(yīng),A C,在光電效應(yīng)實驗中，當(dāng)用光子能量E3.1eV的單色光照射

10、陰極K時，(如圖)，產(chǎn)生少量電流.若K極接正，A極接負，當(dāng)兩極間電壓為0.9V時，光電流恰好截止.那么當(dāng)A極接正，K極接負，電壓仍為0.9V的時光電子到達A極的最大動能Ek2 eV，此金屬的逸出功W eV.,解：打出的光電子具有初動能，若A、K間加上反向電壓時，電場力做負功，當(dāng)E K=eU反光電流恰好截止., E K1=0.9 eV,由 E K1=E-W 逸出功W=E- E K1 =2.2 eV,若A、K間加上正向電壓時，電場力做正功，光電子 到達A極的最大動能為：,Ek2E K1+ eU =0.9+0.9=1.8 eV,1.8,2.2,如圖，當(dāng)電鍵S斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射

11、陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為（ ） A1.9eV B0.6eV C2.5eV D3.1eV,解析：電流表讀數(shù)剛好為零，說明剛好沒有光電子能夠到達陽極。根據(jù)動能定理，光電子的最大初動能剛好為0.6eV。由Ek=h-W0可知W0=1.9 eV。選A。,A,如圖所示，陰極K用極限波長0=0.66 m的金屬銫制成的，用波長=0.5 m的綠光照射陰極K，調(diào)整兩個極板電壓.當(dāng)A板電壓比陰極高出2.5 V時，光電流達到飽和，電流表示數(shù)為0.64 A，

12、求：,（1）每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時的最大初動能； （2）如果把照射陰極的單色光的光強 增為原來的2倍，每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極的最大初動能.,四、原子能級躍遷問題,/躍遷時電子動能、原子電勢能與原子能量的變化 當(dāng)軌道半徑減小時，庫侖引力做正功，原子的電勢能Ep減小，電子動能增大，原子能量減小反之，軌道半徑增大時，原子電勢能增大，電子動能減小，原子能量增大,處于基態(tài)的一群氫原子受某種單色光的照射時，只發(fā)射波長為1、2、3的三種單色光，且123，則照射光的波長為（ ） A.1 B.1+2+3 C. D.,C,如圖所示，是氫原子四個能級的示意圖。當(dāng)氫原子從n=4的

13、能級躍遷到n=3的能級時，輻射出光子a，當(dāng)氫原子從n=3的能級躍遷到n=2的能級時，輻射出光子b,則以下判斷正確的是,A.在真空中光子a的波長大于光子b的波長 B.光子a可使氫原子從n2躍遷到n=3的能級 C.光子b可使處于n=3能級的氫原子電離 D.一群處于n=3能級上的氫原子向能低級躍遷時最多產(chǎn)生6種譜線,AC,如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法中正確的是（）,A從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時所發(fā)出的光的波長最短 B這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光，且均能使金屬鈉發(fā)生光 電效應(yīng) C金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9.60eV D從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時所發(fā)出的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)，且使光電子獲得最大初動能,CD,1： 經(jīng)過一系列衰變和衰變后，可以變成穩(wěn)定的元素鉛206 ，問這一過程衰變和衰變次數(shù)？,解：設(shè)經(jīng)過x次衰變，y次衰變,2