最新高考物理第一轮专题总复习课件62(共31张ppt课件).pptx

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1、大纲版大纲版跨越高考跨越高考(o ko)(o ko)第一轮总复习第一轮总复习 物理物理(wl)(wl)第一页，共三十一页。第十五单元第十五单元(dnyun)(dnyun)近代物理初步近代物理初步透析透析高考动向高考动向考点题型一览无遗考点题型一览无遗第二页，共三十一页。第三页，共三十一页。第第7272讲量子论初步讲量子论初步自主自主(zzh)夯实基础夯实基础自主预习轻松过关自主预习轻松过关名师点金名师点金光电效应、氢原子的能级与跃迁是本单元的重点光电效应、氢原子的能级与跃迁是本单元的重点.这两个知识点这两个知识点以及光的波粒二象性无论是从物理学史上还是在理论体系上都是紧以及光的波粒二象性无论是

2、从物理学史上还是在理论体系上都是紧密相连的，同学们要把它们当做有机的整体去认识和理解密相连的，同学们要把它们当做有机的整体去认识和理解.第四页，共三十一页。知识梳理知识梳理一、光电效应一、光电效应1.光电效应光电效应在光（包括不可见光）的照射下物体在光（包括不可见光）的照射下物体发射电子发射电子的现象，叫做的现象，叫做(jiozu)光电效应光电效应.发射出的电子叫发射出的电子叫光电子光电子，它是物体中（一般为金，它是物体中（一般为金属）的自由电子吸收光的能量后从表面逸出的属）的自由电子吸收光的能量后从表面逸出的.2.光电效应的特点光电效应的特点(1)每种金属都有一个每种金属都有一个极限频率极限

3、频率，入射光的频率必须，入射光的频率必须大于大于这个极这个极限频率，才能产生光电效应限频率，才能产生光电效应.(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率频率的增大而增大的增大而增大.注意：不能说光电子的最大初动能与入射光的频率成正比注意：不能说光电子的最大初动能与入射光的频率成正比.(3)光电效应的发生几乎是光电效应的发生几乎是瞬时的瞬时的，一般不超过，一般不超过10-9 s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，逸出的光电子数与当入射光的频率大于极限频率时，逸出的光电子数与第五页，共三十一页。(同一种同一种)入射光的入射光的强度强

4、度成正比成正比.其中其中(1)、 (2) 、 (3)无法用波动理论来解释无法用波动理论来解释.二、光子说二、光子说1.光子说：光是一份一份地光子说：光是一份一份地不连续不连续传播的，每一份叫做一个光子，传播的，每一份叫做一个光子，光子的能量跟它的频率成正比，即光子的能量跟它的频率成正比，即E=h.2.光子说是爱因斯坦为了解释光电效应现象、在普朗克的量光子说是爱因斯坦为了解释光电效应现象、在普朗克的量子说的启发下提出的子说的启发下提出的.光电效应现象表明了光具有光电效应现象表明了光具有粒子性粒子性.3.爱因斯坦的光电效应方程：爱因斯坦的光电效应方程： ，其中，其中Ekm表示光电子的表示光电子的最

5、大初动能，最大初动能，h表示入射光子的能量，表示入射光子的能量，W表示表示逸出功逸出功，h为普朗克为普朗克常量常量.4.光子说对光电效应的解释光子说对光电效应的解释光子照射到金属上时，某个电子吸收光子照射到金属上时，某个电子吸收(xshu)光子的能量后动能变大，光子的能量后动能变大，若电子的动能增大到足以克服金属内的正电荷对它的引若电子的动能增大到足以克服金属内的正电荷对它的引kmE= hv -W第六页，共三十一页。力时，便飞出金属表面，成为光电子力时，便飞出金属表面，成为光电子.(1)光子的能量和频率有关光子的能量和频率有关.金属的逸出功是一定的，光子的能金属的逸出功是一定的，光子的能量必须

6、量必须大于大于逸出功才能发生光电效应，这就是每一种金属都存在逸出功才能发生光电效应，这就是每一种金属都存在一个极限频率的原因一个极限频率的原因.极限频率极限频率0与金属的逸出功与金属的逸出功W的关系的关系为：为： .(2)光照射到金属上时，电子吸收的光子能量不需要累积，吸收光照射到金属上时，电子吸收的光子能量不需要累积，吸收后动能立刻增大，并逸出金属表面成为光电子后动能立刻增大，并逸出金属表面成为光电子.(3)电子吸收光子的能量后，从金属表面逸出，其中金属表面的电子吸收光子的能量后，从金属表面逸出，其中金属表面的电子克服逸出功飞出金属表面时具有最大初动能，根据能量守恒电子克服逸出功飞出金属表面

7、时具有最大初动能，根据能量守恒有：有： .该方程称为爱因斯坦的光电效应方程该方程称为爱因斯坦的光电效应方程.显然显然(xinrn)，最大，最大初动能和入射光子的频率有关初动能和入射光子的频率有关.三、光的波粒二象性三、光的波粒二象性1.波粒二象性波粒二象性光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性波动性，光电效，光电效kmE= hv -W 0W = hv第七页，共三十一页。应证明光具有应证明光具有粒子性粒子性.在实验中在实验中,无法用其中的任一种无法用其中的任一种(y zhn)性质解释性质解释所有的光现象，所以认定光既具有波动性，又具有粒子性，即光具所有的光现象

8、，所以认定光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性有波粒二象性.2.波粒二象性的统一波粒二象性的统一不能把光当成宏观世界中的波或粒子，因为宏观世界的波动性与粒不能把光当成宏观世界中的波或粒子，因为宏观世界的波动性与粒子性是对立的子性是对立的.一般而言，个别光子的行为表现为一般而言，个别光子的行为表现为粒子性粒子性，大量光子的行为表，大量光子的行为表现为现为波动性波动性；频率越大的光子；频率越大的光子粒子性粒子性越明显，而频率越小的光子越明显，而频率越小的光子波动波动性性越明显越明显.3.光波是一种概率波光波是一种概率波光的干涉、衍射等现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮光的干涉、

9、衍射等现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达条纹是光子到达概率大概率大的地方，暗条纹是光子到的地方，暗条纹是光子到第八页，共三十一页。达达概率小概率小的地方，因而光波又叫概率波的地方，因而光波又叫概率波.四、氢原子能级结构四、氢原子能级结构1.能级能级在玻尔理论中，原子的状态是在玻尔理论中，原子的状态是不连续不连续的，因此各状态对应的能的，因此各状态对应的能量也是不连续的，这些能量值叫做量也是不连续的，这些能量值叫做能级能级.氢原子能级如图氢原子能级如图72-1所示，各所示，各状态的标号状态的标号(bioho)1、2、3叫做量子数，通常用叫做量子数，通常用n表示表示.图图72

10、-1第九页，共三十一页。2.基态与激发态基态与激发态氢原子处于最低能级的定态称为氢原子处于最低能级的定态称为基态基态.氢原子处于较高能级的定氢原子处于较高能级的定态称为态称为激发态激发态，即除基态之外的其他能级都称为激发态，即除基态之外的其他能级都称为激发态. 3.光子的发射和吸收光子的发射和吸收(xshu)原子处于基态时最原子处于基态时最稳定稳定，处于激发态时会自发地向，处于激发态时会自发地向较低能级较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态.跃迁时原子以跃迁时原子以光子光子的形式的形式放出能量放出能量.原子在始末两个能级原子在始末两个能级Em和和En（mn）间

11、跃迁时发射光）间跃迁时发射光子的频率子的频率可由公式可由公式h=Em-En决定，原子在吸收光子后会从较决定，原子在吸收光子后会从较低低能级向较能级向较高高能级跃迁能级跃迁.4.光谱和光谱分析光谱和光谱分析(1)光谱光谱玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱，当原子从高能级玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱，当原子从高能级第十页，共三十一页。跃迁到低能级时，辐射光子的能量等于前后两个能级之差跃迁到低能级时，辐射光子的能量等于前后两个能级之差.由于原由于原子的能级子的能级不连续不连续，所以辐射的光子的能量也，所以辐射的光子的能量也不连续不连续，从光谱上看，原，从光谱上看，原子辐射光波的频率只有若干分立子辐

12、射光波的频率只有若干分立(fn l)的值的值.图图72-2所示为氢原子光谱所示为氢原子光谱.氢原子的光谱氢原子的光谱,图下的数值和短线是波长的标尺图下的数值和短线是波长的标尺图图72-2(2)光谱分析光谱分析由于不同原子的结构不同，能级也就各不相同，它们可能辐由于不同原子的结构不同，能级也就各不相同，它们可能辐射的光子也就具有不同的波长，所以每种元素光谱中的谱线分布射的光子也就具有不同的波长，所以每种元素光谱中的谱线分布都与其他元素都与其他元素不一样不一样.这样我们就可以通过对光谱的分析知道发这样我们就可以通过对光谱的分析知道发光的是什么元素光的是什么元素.五、物质波五、物质波第十一页，共三十

13、一页。1.定义：一切运动的物体都有一种波与之对应，其波长定义：一切运动的物体都有一种波与之对应，其波长与动量与动量p的的关系符合德布罗意公式关系符合德布罗意公式这种波叫做物质波或德布罗意这种波叫做物质波或德布罗意波波. 2.对物质波的理解对物质波的理解(1)宏观物体与微观粒子一样，也存在宏观物体与微观粒子一样，也存在波动性波动性，只是波长太短而，只是波长太短而很难被观察到很难被观察到.物质波和光波一样，都属于物质波和光波一样，都属于概率波概率波，概率波的实质是指，概率波的实质是指粒子在空间分布的概率是受粒子在空间分布的概率是受波动波动规律支配的规律支配的.(2)电子在金属晶格中的衍射是物质波存

14、在的典型例证电子在金属晶格中的衍射是物质波存在的典型例证. 3.牛顿力学的局限性牛顿力学的局限性以牛顿定律为基础的经典力学只适用于解决宏观物体的低速运以牛顿定律为基础的经典力学只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不适用于解决微观粒子的运动和接近动问题，不适用于解决微观粒子的运动和接近(jijn)光速的宏观物体的光速的宏观物体的运动问题，而用量子力学和相对论力学可以解决微观粒子运动和宏运动问题，而用量子力学和相对论力学可以解决微观粒子运动和宏观物体高速运动的问题观物体高速运动的问题.4.电子云电子云 =hp=hmv第十二页，共三十一页。玻尔模型引入了量子化观点，但不完善玻尔模型引入了量子化观点，

15、但不完善.在量子力学中，核在量子力学中，核外电子的运动并没有外电子的运动并没有确定的轨道确定的轨道，玻尔的电子轨道只不过是电子出，玻尔的电子轨道只不过是电子出现现概率较大概率较大的地方的地方.把电子的概率分布用图象表示时，用小黑点的稠把电子的概率分布用图象表示时，用小黑点的稠密程度代表概率的大小，其结果如同电子在原子核周围密程度代表概率的大小，其结果如同电子在原子核周围(zhuwi)形成云形成云雾，称为雾，称为“电子云电子云”.基础自测基础自测1.（2009年上海物理卷）年上海物理卷）光电效应的实验结论是：对于某种金属光电效应的实验结论是：对于某种金属()A.无论光强多强，只要光的频率小于极限

16、频率就不能产生无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应光电效应B.无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应应C.超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小大初动能就越小第十三页，共三十一页。D.超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大就越大【解析】【解析】每种金属都有它的极限频率每种金属都有它的极限频率0,只有入射光子的频率大于极只有入射光子的频率大于极限频率限频率0时时,

17、才会发生光电效应才会发生光电效应,且入射光的强度越大则产生的光且入射光的强度越大则产生的光子数越多子数越多,光电流越强；由光电效应方程光电流越强；由光电效应方程Ek=h-W=h-h0,可知入可知入射光子的频率越大射光子的频率越大,产生的光电子的最大初动能也越大产生的光电子的最大初动能也越大,与入射光的与入射光的强度无关强度无关,所以所以(suy)A、D正确正确.【答案】【答案】AD 2.（2009年重庆检测）年重庆检测）已知能使某金属产生光电效应的极限频已知能使某金属产生光电效应的极限频率为率为0,则则()A.当用频率为当用频率为20的单色光照射该金属时的单色光照射该金属时,一定能产生光电子一

18、定能产生光电子B.当用频率为当用频率为20的单色光照射该金属时的单色光照射该金属时,所产生的光电所产生的光电子光电子光电子的最大初动能为子的最大初动能为h0第十四页，共三十一页。C.当照射光的频率当照射光的频率大于大于0时时,若若增大增大,则逸出功增大则逸出功增大D.当照射光的频率当照射光的频率大于大于0时时,若若增大一倍增大一倍,则光电子的最大初动能则光电子的最大初动能也增大一倍也增大一倍【解析】【解析】由爱因斯坦光电效应方程由爱因斯坦光电效应方程Ekm=h-W、逸出功、逸出功Wh0知知,当入射光的频率为当入射光的频率为20时时,一定能产生光电子一定能产生光电子,其最大初动能其最大初动能Ek

19、m=2h0h0h0,故选项故选项A、B正确正确(zhngqu),D错误；逸出功与金属材料有关错误；逸出功与金属材料有关,与入射光的频率无关与入射光的频率无关,故选项故选项C错误错误.【答案】【答案】AB 3.(2009年石家庄模拟年石家庄模拟)氢原子的核外电子从距核较近的轨道氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到离核较远轨道的过程中跃迁到离核较远轨道的过程中( ) A.原子要吸收光子原子要吸收光子,电子的动能增大电子的动能增大,原子的电势能增大原子的电势能增大 B.原子要放出光子原子要放出光子,电子的动能减小电子的动能减小,原子的电势能减小原子的电势能减小 C.原子要吸收光子原子要吸收光子,电

20、子的动能增大电子的动能增大,原子的电势能减小原子的电势能减小 D.原子要吸收光子原子要吸收光子,电子的动能减小电子的动能减小,原子的电势能增大原子的电势能增大第十五页，共三十一页。【解析】【解析】根据玻尔理论根据玻尔理论,氢原子核外电子在离核越远的轨道上运动氢原子核外电子在离核越远的轨道上运动,其能量越大其能量越大,所以电子从距核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道时所以电子从距核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道时,必须必须吸收一定能量的光子吸收一定能量的光子,所以所以B错误错误.电子绕核做匀速圆周运动电子绕核做匀速圆周运动,氢核对电子氢核对电子的库仑力提供向心力的库仑力提供向心力,即即,所以电子的动

21、能所以电子的动能，可见，可见离核越远离核越远,即即r越大越大,电子动能越小电子动能越小,同时电场力对电子做负功同时电场力对电子做负功,电势能增大电势能增大,由此可知选项由此可知选项A、C错误，选项错误，选项D正确正确.【答案】【答案】D创新创新(chungxn)(chungxn)方法探究方法探究提炼方法展示技巧提炼方法展示技巧题型方法题型方法一、光电效应的规律一、光电效应的规律例例1由爱因斯坦光电效应方程可以画出光电子的最大初动由爱因斯坦光电效应方程可以画出光电子的最大初动能和入射光的频率的关系能和入射光的频率的关系,如图如图72-3所示所示.以下说法正确的以下说法正确的222kem=rr22

22、k122keE =m =r第十六页，共三十一页。是是( )图图72-3A.0表示极限频率表示极限频率B.P的绝对值等于逸出功的绝对值等于逸出功C.直线的斜率直线的斜率(xil)表示普朗克常量表示普朗克常量h的大小的大小D.图线表明最大初动能与入射光的频率成正比图线表明最大初动能与入射光的频率成正比【解析】【解析】由爱因斯坦光电效应方程由爱因斯坦光电效应方程EkmhW，可知当，可知当Ekm0时时,0= ，即为某金属的极限频率；当，即为某金属的极限频率；当0时时,Wh第十七页，共三十一页。E EkmkmW W, ,可见可见P P的绝对值就是该金属对应的逸出功；而该直线的的绝对值就是该金属对应的逸出

23、功；而该直线的斜率，即为普朗克常量斜率，即为普朗克常量. .故选项故选项A A、B B、C C正确正确. .【答案】【答案】ABC方法概述方法概述光电效应的现象：在光的照射下物体发射电子的现象光电效应的现象：在光的照射下物体发射电子的现象,叫做光叫做光电效应电效应,发射出来的电子叫做光电子发射出来的电子叫做光电子,产生的电流叫光电流产生的电流叫光电流.光电效光电效应的规律：任何一种金属都有一个极限频率应的规律：任何一种金属都有一个极限频率,入射光频率必须入射光频率必须(bx)大于这个极限频率才能产生光电效应大于这个极限频率才能产生光电效应,低于这个频率的光不能低于这个频率的光不能发生光电效应发

24、生光电效应,能否发生光电效应能否发生光电效应,不取决于光强不取决于光强,只取决于频率只取决于频率.光电子最大初动能与入射光的强度无关光电子最大初动能与入射光的强度无关,kVEtan = hVv第十八页，共三十一页。只随入射光频率只随入射光频率(pnl)的增大而增大的增大而增大.入射光照射到金属上时入射光照射到金属上时,光光电子的发射几乎是瞬时的电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过一般不超过10-9 s.当入射光的频率大于当入射光的频率大于极限频率时极限频率时,单位时间从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正单位时间从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度成正比比.其分析思路是：其分析思路是：

25、1.照射光频率决定着照射光频率决定着2.照射光强度决定着单位时间内发射出来的电子数照射光强度决定着单位时间内发射出来的电子数二、氢原子能态跃迁二、氢原子能态跃迁例例2（2007年全国理综卷年全国理综卷）用大量具有一定能量的电子轰击用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线.调高电子的能量再调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条条.用用n表示两次观测表示两次观测中最高激发态的量子数中最高激发态的量子数n之之是否是否(sh fu)发生光电效应发生光电效应发生光

26、电效应时光发生光电效应时光(shgung)电子的最大初电子的最大初动能动能第十九页，共三十一页。差，差， E表示调高后电子的能量表示调高后电子的能量.根据氢原子的能级图根据氢原子的能级图72-4可以判断可以判断(pndun)，n和和E的可能值为（）的可能值为（）A.n=1,13.22 eVE13.32 eVB.n=2,13.22 eVE13.32 eVC.n=1,12.75 eVE13.06 eVD.n=2,12.75 eVE13.06 eV图图72-4【解析】【解析】大量氢原子处于第大量氢原子处于第n能级时，可能放出的光子的光谱线能级时，可能放出的光子的光谱线数目数目N=,由此可知两次的最高

27、激发态为由此可知两次的最高激发态为n=2和和n=4或或n=5和和n=6.2nC第二十页，共三十一页。高速电子使氢原子发生能级跃迁的条件为电子能量高速电子使氢原子发生能级跃迁的条件为电子能量EE终终-E初初，故电子的能量为：，故电子的能量为：E-0.85 eV-(-13.6) eV=12.75 eV或者为：或者为：E -0.38 eV-(-13.6) eV=13.22 eV.综上可得，选项综上可得，选项A、D正确正确.【答案】【答案】AD【点评】【点评】从本题可以很好地总结电子使原子跃迁的条件与光子从本题可以很好地总结电子使原子跃迁的条件与光子使原子跃迁的条件之间的联系与区别使原子跃迁的条件之间

28、的联系与区别.方法概述方法概述1.氢原子吸收光子跃迁时具有选择性氢原子吸收光子跃迁时具有选择性.当光子的能量小于氢原子当光子的能量小于氢原子的电离能时，若光子的能量恰等于的电离能时，若光子的能量恰等于(dngy)原子的两能级差，原子就由原子的两能级差，原子就由该低能级向对应的高能级跃迁，否则就不会该低能级向对应的高能级跃迁，否则就不会实实第二十一页，共三十一页。现吸收；当光子的能量大于氢原子的电离能时，电子吸收光子现吸收；当光子的能量大于氢原子的电离能时，电子吸收光子后就达到了电离状态，这时氢原子对入射光子的能量无选择后就达到了电离状态，这时氢原子对入射光子的能量无选择性，超过电离能的部分性，

29、超过电离能的部分(b fen)成为自由电子的动能成为自由电子的动能.2.原子的跃迁条件原子的跃迁条件h=|E初初E终终|只适用于光子和原子作用，对只适用于光子和原子作用，对于电子和原子碰撞，电子可以把全部或其中一部分动能给原子，所以只于电子和原子碰撞，电子可以把全部或其中一部分动能给原子，所以只要电子的能量大于或等于能级差即可要电子的能量大于或等于能级差即可.三、光的波粒二象性与物质波三、光的波粒二象性与物质波例例3（2007年江苏物理卷）年江苏物理卷）现代物理学认为，光和实物粒子现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是（）都具有波粒二象性，下列事实中突出体现

30、波动性的是（）A.一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多内锌板上发射的光电子就越多第二十二页，共三十一页。B.肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C.质量为质量为10-3 kg、速度为、速度为10-2 m/s的小球，其德布罗意波长的小球，其德布罗意波长(bchng)为为10-28 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D.人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体

31、中的原子间距大致相同意波长与晶体中的原子间距大致相同【解析】【解析】光电效应现象集中体现了光的粒子性，故选项光电效应现象集中体现了光的粒子性，故选项A错错误；光在肥皂泡的表面发生干涉形成彩色条纹，而干涉是波的特误；光在肥皂泡的表面发生干涉形成彩色条纹，而干涉是波的特有现象，故选项有现象，故选项B正确；正确；10-28m的波长太短，难于观测，球的位的波长太短，难于观测，球的位置却极易观测，可见在宏观上小球的粒子性远大于波动性，故置却极易观测，可见在宏观上小球的粒子性远大于波动性，故选项选项C错误；人们利用热中子穿越晶体时发生衍射现象来研究错误；人们利用热中子穿越晶体时发生衍射现象来研究晶体的结构

32、，故选项晶体的结构，故选项D正确正确.【答案】【答案】BD【点评】【点评】本题考查同学们对近代物理知识掌握的深度、广度，以本题考查同学们对近代物理知识掌握的深度、广度，以及对及对“波粒二象性波粒二象性”的理解程度的理解程度.第二十三页，共三十一页。方法概述方法概述 1.对于光子这样的微观粒子只能从波粒二象性的角度出发，才对于光子这样的微观粒子只能从波粒二象性的角度出发，才能统一说明光的各种能统一说明光的各种“行为行为”，既不能把光当成宏观概念，既不能把光当成宏观概念(ginin)中的中的波，也不能把光当成宏观概念波，也不能把光当成宏观概念(ginin)中的粒子中的粒子. 2.关于物质波的计算，

33、公式中的物理量关于物质波的计算，公式中的物理量p往往是解决问题的往往是解决问题的关键关键.体验成功体验成功1.（2009年广东物理卷）年广东物理卷）硅光电池是利用光电效应原理制成的硅光电池是利用光电效应原理制成的器件器件. .下列表述正确的是下列表述正确的是( () )A.A.硅光电池是把光能转变为电能的一种装置硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B.B.硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C.C.逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D.D.任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应任意频率的光照射到硅光

34、电池上都能产生光电效应【答案】【答案】Ah =p第二十四页，共三十一页。2.（2009年全国理综卷年全国理综卷）氦氖激光器能产生三种波长氦氖激光器能产生三种波长(bchng)的激的激光光,其中两种波长其中两种波长(bchng)分别为分别为1=0.6328 m,2=3.39 m,已知波长为已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为的激光是氖原子在能级间隔为E1=1.96 eV的两个能级之间跃迁产的两个能级之间跃迁产生的生的.用用E2表示产生波长为表示产生波长为2的激光所对应的跃迁的能级间隔的激光所对应的跃迁的能级间隔,则则E2的近似值为的近似值为()A.10.50 eVB.0.98 eVC.0.53

35、 eV D.0.36 eV【解析】【解析】本题考查波尔的原子跃本题考查波尔的原子跃迁理论迁理论.根据根据E=h,=,可知当可知当E=1.96 eV,1=0.6328 m,2=3.39 m时时,联立可知联立可知E2=0.366 eV0.36 eV. 图图72-5【答案】【答案】D3. .（2009年全国理综卷年全国理综卷）氢原子的部分能级如图氢原子的部分能级如图72-5c第二十五页，共三十一页。所示所示.已知可见光的光子能量在已知可见光的光子能量在1.62 eV到到3.11 eV之间之间.由此可推由此可推知知, 氢原子氢原子()A.从高能级向从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短能

36、级跃迁时了出的光的波长比可见光的短B.从高能级向从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光能级跃迁时发出的光均为可见光C.从高能级向从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D.从从n=3能级向能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光能级跃迁时发出的光为可见光【解析】【解析】 从高能级向从高能级向n=1的能级跃迁的过程中辐射出的最小的能级跃迁的过程中辐射出的最小光子能量为光子能量为9.20eV,不在不在1.62eV到到3.11eV之间之间,选项选项A正确正确.已知可已知可见光子能量在见光子能量在1.62eV到到3.11eV之间从高能级向之间从高能级

37、向n=2能级跃迁时发出能级跃迁时发出的光的能量的光的能量E3.40eV，选项，选项B错误错误.从高能级向从高能级向n=3能级跃迁时发出能级跃迁时发出的光的频率只有的光的频率只有(zhyu)能量大于能量大于3.11eV的光的频率才比可见光高的光的频率才比可见光高,选选项项C错误错误.从从n=3到到n=2的过程中释放的过程中释放第二十六页，共三十一页。的光的能量等于的光的能量等于1.89 eV,介于介于1.62 eV到到3.11 eV之间之间,所以是可见所以是可见光，光，D对对【答案】【答案】AD4.（2007年重庆理综卷）年重庆理综卷）可见光可见光的光子能量在的光子能量在1.61 eV3.10

38、eV范围范围内，若氢原子从高能级跃迁内，若氢原子从高能级跃迁(yuqin)到量子数到量子数为为n的低能级的谱线中有可见光，根的低能级的谱线中有可见光，根据如图据如图72-6所示的氢原子能级图可判所示的氢原子能级图可判断断n为为()A.1B.2图图72-6C.3D.4【解析】【解析】由题图可以看出，若由题图可以看出，若n=1，则由高能级向低能级，则由高能级向低能级跃迁时，释放出的光子的最小能量跃迁时，释放出的光子的最小能量E=E2-E1=10.2 eV；若；若n=2，则，则由高能级向低能级跃迁时释放出的光子的最小能量由高能级向低能级跃迁时释放出的光子的最小能量第二十七页，共三十一页。E=E3-E

39、2=1.89 eV；若；若n=3，则释放光子的最大能量，则释放光子的最大能量E=1.51 eV.由此由此可知，只有选项可知，只有选项B正确正确. 【答案】【答案】B5.（2009年安徽阜阳模拟）年安徽阜阳模拟）氢原子处于基态时氢原子处于基态时,原子能量原子能量E1=-13.6eV,已知电子的电荷量已知电子的电荷量e=1.610-19C,质量质量m=0.9110-30 kg,普朗普朗克常量克常量h=6.6310-34 Js，处于量子数为，处于量子数为n的氢原子具有的能量的氢原子具有的能量En=（n=1,2,3）.(1)若要使处于若要使处于n=2的氢原子电离的氢原子电离,则至少要用多大频率的电磁波

40、照则至少要用多大频率的电磁波照射射?(2)已知钠的极限频率为已知钠的极限频率为6.001014Hz,今用一群处于今用一群处于n=4的激发的激发态的氢原子发射的光谱照射钠态的氢原子发射的光谱照射钠,试通过计算说明有几条光谱线可使钠发生试通过计算说明有几条光谱线可使钠发生(fshng)光电效应光电效应.【解析】【解析】（1）要使处于）要使处于n=2的氢原子电离的氢原子电离,照射光的光子能量照射光的光子能量应能使电子从第应能使电子从第2能级跃迁到无限远处能级跃迁到无限远处,最小频率的电最小频率的电12En第二十八页，共三十一页。磁波的光子能量应为磁波的光子能量应为:，得：，得：=8.211014 H

41、z (2)由于由于(yuy)钠的极限频率为钠的极限频率为6.001014 Hz,则能使钠发生光电效应则能使钠发生光电效应的光子的能量至少为：的光子的能量至少为：由由E=Em-En(mn)知知,处于处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁激发态的氢原子向低能级跃迁可能辐射出的光子的能量分别为：可能辐射出的光子的能量分别为：1132221.89eVEEE=-=3214Ehv = 0 -34140-196.63 106.00 10eV2.486eV1.6 10E = hv =1143220.66eVEEE=-= 431142222.55eVEEE=-= 421411212.75eVEE=- E = 4第

42、二十九页，共三十一页。故能使钠发生故能使钠发生(fshng)(fshng)光电效应的有光电效应的有4 4条谱线条谱线. .【答案】【答案】(1)8.211014 Hz(2)41311212.09eVEE=- E = 31212110.2eVEE=- E = 2第三十页，共三十一页。内容(nirng)总结大纲版跨越高考第一轮总复习。(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大.。【解析】每种金属都有它的极限频率0,只有入射光子的频率大于极限频率0时,才会发生光电效应,且入射光的强度越大则产生的光子数越多,光电流越强。2.关于物质波的计算，公式中的物理量p往往(wngwng)是解决问题的关键.第三十一页，共三十一页。