高三物理光電效應教案設計

高三物理光電效應教案設計

　　光量子(光子)：E=h

　　實驗結論 光子說的解釋

　　1、每種金屬都有一個極限頻率入射光的頻率必須大於這個頻率才能產生光電效應 電子從金屬表面逸出，首先須克服金屬原子核的引力做功(逸出功W)，要使入射光子的能量不小於W，對應頻率 即是極限頻率。

　　2、光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光的頻率增大而增大 電子吸收光子能量後，只有直接從金屬表面飛出的光電子，才具有最大初動能即：

　　3、入射光照射到金屬板上時光電子的發射機率是瞬時的，一般不會超過10-9S 光照射金屬時，電子吸收一個光子(形成光電子)的能量後，動能立即增大，不需要積累能量的過程。

　　4、當入射光的頻率大於極限頻率時，光電流強度與入射光強度成正比 當入射光的頻率大於極限頻率時，入射光越強，單位時間內入射到金屬表面的光子數越多，產生的光電子數越多，射出的光電子作定向移動時形成的'光電流越大。

　　(1)產生光電效應的條件：①極;②hW

　　(2)發生光電效應後，入射光的強度與產生的光電流成正比。

　　(3)光電效應方程 ,W=h

　　(4)光電管的應用

　　能級

　　一、核式結構模型與經典物理的矛盾

　　(1)根據經典物理的觀點推斷：①在軌道上運動的電子帶有電荷，運動中要輻射電磁波。②電子損失能量，它的軌道半徑會變小，最終落到原子核上。

　　③由於電子軌道的變化是連續的，輻射的電磁波的頻率也會連續變化。

　　事實上：①原子是穩定的;②輻射的電磁波頻率也只是某些確定值。

　　二、玻爾理論

　　①軌道量子化：電子繞核運動的軌道半徑只能是某些分立的數值。對應的氫原子的軌道半徑為：rn=n2r1(n=1,2,3,)，r1=0.5310-10m。

　　②能量狀態量子化：原子只能處於一系列不連續的能量狀態中，這些狀態的能量值叫能級，能量最低的狀態叫基態，其它狀態叫激發態。原子處於稱為定態的能量狀態時,雖然電子做加速運動,但並不向外輻射能量.

　　氫原子的各能量值為：

　　③躍遷假說：原子從一種定態躍遷到另一種定態要輻射(或吸收)一定頻率的光子，即：h=Em-En

　　三、光子的發射和吸收

　　(1)原子處於基態時最穩定，處於較高能級時會自發地向低能級躍遷，經過一次或幾次躍遷到達基態，躍遷時以光子的形式放出能量。

　　(2)原子在始末兩個能級Em和Enn)間躍遷時發射光子的頻率為，其大小可由下式決定：h=Em-En。

　　(3)如果原子吸收一定頻率的光子，原子得到能量後則從低能級向高能級躍遷。

　　(4)原子處於第n能級時，可能觀測到的不同波長種類N為：

　　考點分析：

　　考點：波爾理論：定態假設;軌道假設;躍遷假設。

　　考點：h=Em-En

　　考點：原子處於第n能級時，可能觀測到的不同波長種類N為：

　　考點：原子的能量包括電子的動能和電勢能(電勢能為電子和原子共有)即：原子的能量En=EKn+EPn.軌道越低，電子的動能越大，但勢能更小，原子的能量變小。

　　電子的動能： ，r越小，EK越大。

　　原子物理

　　一、原子的核式結構

　　二、天然放射現象、衰變

　　衰變次數的計算方法：根據質量數的變化計算次數，其次數n=質量數的變化量/4;根據電荷數的變化，計算衰變次數。中子數的變化量=2衰變次數+衰變次數。

　　三、半衰期的計算

　　半衰期計算公式: ;m為剩餘質量;mO為原有質量;t為衰變時間;為半衰期。

　　四、核反應方程

　　五、核能的計算

　　核反應釋放的核能：E=mc2或E=m931.5Mev