人教高中物理专题12 近代物理【讲】（解析版）.docx

专题12近代物理
【要点提炼】
1.光电效应两条对应关系
(1)光越强(一定频率)→光子数目越多→发射光电子越多→饱和光电流越大。
(2)光子频率越高→光子能量越大→光电子的最大初动能越大。
2．光电效应定量分析时应抓住三个关系式
(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的关系：Ek＝eUc。
(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc。
3．玻尔理论的基本内容
能级假设：氢原子能级En＝(n＝1，2，3，…)，n为量子数。
跃迁假设：hν＝Em－En(m>n)。
轨道量子化假设：氢原子的电子轨道半径rn＝n2r1(n＝1，2，3，…)，n为量子数。
4．定态间的跃迁——满足能级差
(1)从低能级(n小)跃迁到高能级(n大)，吸收能量，hν＝En大－En小。
(2)从高能级(n大)跃迁到低能级(n小)，放出能量，hν＝En大－En小。
5．氢原子电离
(1)电离态：n＝∞，E＝0。
(2)基态→电离态：E吸＝0－E1＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV。
n＝2→电离态：E吸＝0－E2＝0－(－3.4 eV)＝3.4 eV。
如果吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有动能。
6．核反应方程的书写
(1)核反应过程一般不可逆，所以核反应方程中用“→”表示方向而不能用等号代替。
(2)核反应方程遵循质量数守恒、电荷数守恒，但核反应前后的总质量一般会发生变化(质量亏损)且释放出核能。
(3)核反应的生成物一定要以实验为基础，不能只依据两个守恒规律凭空杜撰出生成物来写核反应方程。
7．核衰变问题
(1)核衰变规律：N余＝N原·，m余＝m原· (t表示衰变时间，τ表示半衰期)，半衰期由核内部自身的因素决定
，与原子所处的化学状态和外部条件无关；是对大量原子核的行为做出的统计规律，对少数原子核不适用。
(2)α衰变和β衰变次数的确定方法
方法一：由于β衰变不改变质量数，故可以先由质量数守恒确定α衰变的次数，再根据电荷数守恒确定β衰变的次数。
方法二：设α衰变次数为x，β衰变次数为y，根据质量数守恒和电荷数守恒列方程组求解。
8．核能的计算方法
(1)根据爱因斯坦质能方程，用核反应亏损的质量乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2(J)。
(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量，用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm×931.5 MeV/u。
(3)如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现的，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能。
【高考考向1　光电效应　能级跃迁】
命题角度1 光电效应的分析及其规律的应用
例1. （2022·河北·高考真题）如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压与入射光频率的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知（　　）
A．钠的逸出功为 B．钠的截止频率为
C．图中直线的斜率为普朗克常量h D．遏止电压与入射光频率成正比
【答案】A
【详解】A．根据遏止电压与最大初动能的关系有
根据电效应方程有
当结合图像可知，当为0时，解得
A正确；
B．钠的截止频率为，根据图像可知，截止频率小于，B错误；
C．结合遏止电压与光电效应方程可解得
可知，图中直线的斜率表示，C错误；
D．根据遏止电压与入射光的频率关系式可知，遏止电压与入射光频率成线性关系，不是成正比，D错误。
故选A。
光电效应的四类图象分析
图象名称
图线形状
由图线直接(或间接)得到的物理量
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线
①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc
②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0＝|－E|＝E
③普朗克常量：图线的斜率k＝h
续表
图象名称
图线形状
由图线直接(或间接)得到的物理量
颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系
①遏止电压Uc：图线与横轴交点的横坐标
②饱和光电流Im：电流的最大值
③最大初动能：Ek＝eUc
颜色不同的光，光电流与电压的关系
①遏止电压Uc1、Uc2
②饱和光电流
③最大初动能：Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线
①极限频率νc：图线与横轴的交点的横坐标值
②逸出功W0：W0＝hνc
③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke
1-1.（2022·江苏·高