中小学教育资源及组卷应用平台 第13讲 波粒二象性 原子与原子核 题型1光电效应 波粒二象性 一、相关知识链接 1．光电效应方程 (1)光子： 频率为ν的光子的能量为hν. (2)方程表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0. 2．光的波粒二象性 (1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性． (2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强． 二、规律方法提炼 1．三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0 (2)最大初动能与遏止电压：Ek＝eUc (3)逸出功与极限频率：W0＝hνc 2．两个图象 (1)光电流与电压的关系，如图所示． ①Im为饱和电流，由光照强度决定． ②Uc为遏止电压，对应光电子的最大初动能，由光的频率决定． (2)用图象表示光电效应方程，如图所示． ①极限频率：图线与ν轴的交点的横坐标νc； ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0； ③普朗克常量：图线的斜率k＝h. 3．两条线索 (1)光强大→光子数目多→发射光电子数多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大． 如图甲所示是氢原子的能级图，图乙是研究光电效应的实验装置图。大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的光子，用此光束照射光电管电极。移动滑片，当电压表的示数为时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片和点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（ ） A．此光束中能发生光电效应的光子共有2种 B．要使微安表的示数恰好为零，滑片应由图示位置向端移动 C．相同频率不同强度的光照射电极，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的 D．此光子束中从跃迁到的光子，其动量最小 大量处于的高能级的氢原子向低能级跃迁，其中跃迁到的能级时产生的四条可见光光谱线如图1所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（ ） A．该跃迁能产生的光谱线总数为4条 B．图3中的干涉条纹对应的是可见光Ⅱ C．图4中用可见光I照射时，向滑动，电流表示数一定逐渐增大 D．固定，可见光I和可见光Ⅱ照射K极，其产生最大动能的光电子的德布罗意波长分别为、，则一定小于 赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的电极如果受到光照，就更容易产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出。光电效应实验电路如图所示，下列说法正确的是（ ） A．玻尔最早用量子观点对光电效应现象给予了合理解释 B．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量 C．要测量遏止电压，电源右端为正极 D．遏止电压与入射光频率成正比 如图甲为氢原子能级示意图，图乙为研究光电流与电压关系的电路。一群处于n=3能级的氢原子自发跃迁，辐射出的光照射光电管的阴极K，通过实验只能得到图丙所示的2条光电流随电压变化的图线，则下列说法正确的是（ ） A．图丙中Ub的值为-4.45V B．变阻器的滑片移动到最左端时，电流表的示数为0 C．这群氢原子向低能级跃迁时可以发出4种不同频率的光 D．b光照射产生的光电子最大初动能大于a光 如图所示，在光电效应实验中，用光分别照射金属a、b得到了两条遏止电压与入射光频率的关系图线。已知金属a的逸出功大于金属b的逸出功，普朗克常量为h，电子的电荷量为-e。下列说法正确的是（ ） A．图线Ⅰ对应的金属为a B．图线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为h C．用频率为ν3的光照射金属b，则光电子的最大初动能为 D．用频率为ν3的光照射金属a，则相应的遏止电压为 题型2氢原子模型与原子结构 1．玻尔理论的基本内容 (1)能级假设： ... ...
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