新教材2023_2024学年高中物理第4章原子结构和波粒二象性本章整合课件新人教版选择性必修第三册

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第四章本章整合核心知识·整合构建专项提升·综合突破目录索引 核心知识·整合构建电子能量轨道En-Em 饱和hν 遏止电压截止频率hν-W0 hν 变长专项提升·综合突破突破点一　光电效应及光电效应方程1.有关光电效应的问题主要有两个方面,一是光电效应现象中有关规律的判断,二是应用光电效应方程进行简单的计算。处理该类问题关键是掌握光电效应的规律,明确各物理量之间的决定关系。2.光电效应的规律:①截止频率ν0,是能使金属发生光电效应的最低频率,也是判断能否发生光电效应的依据。若νm)。(5)①原子吸收光子能量是有条件的,只有等于某两个能级差时才被吸收发生跃迁。②如果入射光的能量E≥13.6 eV,原子也能吸收光子,则原子电离。③用粒子碰撞的方法使原子能级跃迁时,粒子能量大于能级差即可。2.跃迁与光谱线原子处于基态时,原子是稳定的,但原子在吸收能量跃迁到激发态后,就不稳定了,这时就会向低能级定态跃迁,而跃迁到基态,有时是经多次跃迁再到基态。一群氢原子处于量子数为n的激发态时,可能辐射出的光谱线条数为【例2】 (多选)(2023河北石家庄二中高二期中)如图为氢原子能级图,则下列说法正确的是(　　)A.13 eV的电子可以使基态氢原子发生跃迁B.大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射8种不同频率的光子C.现用光子能量介于10~12.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子,在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种D.从n=4能级跃迁到n=2能级时产生的光子a与从n=5能级跃迁到n=3能级时产生的光子b的能量之比为97∶255AC解析 电子的能量大于两能级差即可使氢原子发生跃迁,A正确;大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射光子的种类数最多为 =10,B错误;光子能量介于10~12.9 eV范围内的光,可以被基态的氢原子吸收后跃迁到2、3、4能级,因为ΔE12=10.2 eV,ΔE13=12.09 eV,ΔE14=12.75 eV,三者均在10~12.9 eV范围内,ΔE15=13.06 eV不在该范围内,故可能被吸收的光子能量只有3种,C正确;从n=4能级跃迁到n=2能级时产生的光子a的能量为Ea=(-0.85 eV)-(-3.4 eV)=2.55 eV,从n=5能级跃迁到n=3能级时产生的光子b的能量为Eb=(-0.54 eV)-(-1.51 eV)=0.97 eV,故光子a与光子b的能量之比为255∶97,D错误。【例3】 如图为氢原子部分能级示意图。现有大量处于激发态n=5能级的氢原子,向较低能级跃迁时,会放出不同频率的光子。已知可见光的光子能量范围介于1.63~3.10 eV之间,某锌板发生光电效应的逸出功为3.34 eV。下列说法正确的是(　　)A.共有6种不同频率的光子放出B.放出的所有光子中,有3种是可见光C.放出的所有光子中,有3种可以使该锌板发生光电效应D.用放出的所有光子照射该锌板,逸出光电子初动能的最大值为9.41 eVB解析 因为是大量处于激发态n=5能级的氢原子,所以放出光子的频率种类为 =10,A错误;根据能级跃迁满足hν=Em-En可知,共可产生13.06 eV、12.75 eV、12.09 eV、10.2 eV、2.86 eV、2.55 eV、1.89 eV、0.97 eV、0.66 eV、0.31 eV 10种能量的光子,因为可见光的光子能量范围为1.63~3.10 eV,故有3种是可见光,B正确;由Ek=hν-W0知,要想发生光电效应,光子能量应该大于逸出功,故有4种光子可以使该锌板发生光电效应,并且13.06 eV能量的光子照射该锌板,逸出光电子初动能的值最大,为Ek=hν-W0=13.06 eV-3.34 eV=9.72 eV,C、D错误。