2024春高中物理第四章原子结构和波粒二象性易错题归纳课件（人教版选择性必修第三册）

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第四章　原子结构和波粒二象性本章易错题归纳丢分题1　(多选)已知能使某金属恰好发生光电效应的截止频率为ν0，则下列说法正确的是 (　　)A．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍类型　　　对光电效应规律理解不深刻易错警示　本题错误的主要原因：一是认为同一金属对不同的光其逸出功不同；二是认为光电子的最大初动能与照射光的频率成正比关系．【答案】AB丢分题2　用红光照射光电管阴极发生光电效应时，光电子最大初动能为Ek1，光电流为I1；若改用强度相同的紫光照射同一光电管，产生的光电子最大初动能和光电流分别为Ek2和I2，则下面正确的是 (　　)A．Ek1＜Ek2，I1＞I2 B．Ek1＞Ek2，I1＞I2C．Ek1＜Ek2，I1＜I2 D．Ek1＞Ek2，I1＜I2易错警示　本题错误的主要原因是混淆入射光的强度与光电流强度，认为频率大的光发生光电效应时产生的光电流也大．【答案】A类型　　　混淆光电效应中入射光的强度与光电流强度的概念【解析】对于同一种金属，逸出功相同，用不同的光照射时若都能发生光电效应，则用频率大的紫光照射，产生光电子的最大初动能大．由于红光和紫光的强度相同，但紫光光子的能量大，因此单位时间内照射到光电管上的光子数少，产生的光电流小．所以A正确．类型　　　理解玻尔理论不透彻丢分题3　处于基态的氢原子在某单色光的照射下，只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，且ν1＜ν2＜ν3，则照射光的光子能量为 (　　)A．hν1 B．hν2C．hν3 D．h(ν1＋ν2＋ν3)易错警示　许多同学认为在某单色光束的照射下，处于基态氢原子吸收了能量为h(ν1＋ν2＋ν3)的光子后，将分别跃迁到能量为hν1、hν2、hν3的激发态，然后处于这三个激发态的氢原子分别辐射出能量为hν1、hν2、hν3的光子而跃迁到基态，所以选D．这种错误实际上是对玻尔理论的理解不够透彻，根据玻尔理论，处于基态(能量为E1)的氢原子，吸收一个能量为h(ν1＋ν2＋ν3)的光子后，只能跃迁到能量为E1＋h(ν1＋ν2＋ν3)的某个激发态，处于该激发态的原子的能量(大于hν3)比基态的能量高得多，由能级图可判定在这个能量为E1＋h(ν1＋ν2＋ν3)的激发态与基态之间的中间定态数量大于2(比基态的能量高得越多，则相邻的定态间的能量差越小)，根据玻尔理论基础，处于该激发态的氢原子向较低的激发态或基态跃迁时，就不只发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，所以D错误．【答案】C 【解析】根据玻尔理论，当处于基态的氢原子受到某单色光照射时，氢原子应吸收一个光子的能量hν从基态(能量为E1)跃迁到某一定态(能量为En)．如果处于该定态的氢原子向较低定态跃迁只能发出频率为ν1、ν2、ν3的三种光，则由图可以看出该定态与基态之间只能隔一个定态，由题意ν1＜ν2＜ν3，因此在单色光束的照射下要使处于基态的氢原子跃迁到能量为En的定态，照射光的光子能量应为hν3．类型　　　误认为跃迁与电离是相同的不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量必须满足hν＝En－Ek，即两个能级的能量差．光子和原子作用而使原子发生电离时，不再受“hν＝En－Ek”这个条件的限制．从另一个角度看，电离从字面上可以理解为电子的离开，电离后电子脱离了原子核，跃迁后电子没有脱离原子核．丢分题4　用能量为14 eV的光子照射处于基态的氢原子时，则下列说法中正确的是 (　　)A．使基态电子电离B．使电子跃迁到n＝3的能级C．使电子跃迁到n＝4的能级D．电子仍处于基态易错警示　根据玻尔理论，当原子从低能态向高能态跃迁时，必须吸收光子方能实现；相反，当原子从高能态向低能态跃迁时，必须辐射光子才能实现，不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量必须满足hν＝En－Ek，即两个能级的能量差．而能量为14 eV的光子不满足hν＝En－Ek，根据玻尔理论处于基态的原子不可能吸收该光子，所以电子仍处于基态，错选D．【答案】A【解析】光子和原子作用而使原子发生电离时，不再受“hν＝En－Ek”这个条件的限制．这是因为原子一旦被电离，原子结构即被破坏，因而不再遵守有关原子的结构理论，所以基态氢原子也能吸收14 eV的光子而电离，电离后自由电子动能为0.4 eV．它也可吸收动能为11 eV的电子的部分能量(10.2 eV)，剩余0.8 eV仍为原来电子所有．