《（江蘇專用）2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 要點回扣 專題15 原子物理學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專用）2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 要點回扣 專題15 原子物理學(xué)案（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、要點15　原子物理 [規(guī)律要點] 一、波粒二象性 1.光電效應(yīng) (1)光電效應(yīng)的規(guī)律 ①任何一種金屬都有一個截止頻率，低于這個截止頻率則不能發(fā)生光電效應(yīng)。 ②光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大。 ③光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時的。 ④大于截止頻率的光照射金屬時，光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比。 (2)光電流與電壓的關(guān)系 給光電管加反向電壓時，隨電壓的增大，光電流逐漸減小，當(dāng)電壓大于或等于遏止電壓時，光電流為0。如圖所示，給光電管加正向電壓時，隨電壓的增大光電流逐漸增大，當(dāng)電壓增大到某一值時，光電流達(dá)到飽和值，再增大電壓，光電流不再增加。 2.光電

2、效應(yīng)方程 (1)最大初動能與入射光子頻率的關(guān)系：Ek＝hν－W0。 (2)若入射光子的能量恰等于金屬的逸出功W0，則光電子的最大初動能為零，入射光的頻率就是金屬的截止頻率。此時有hνc＝W0，即νc＝，可求出截止頻率。 (3)Ek－ν曲線：如圖所示，由Ek＝hν－W0可知，橫軸上的截距是金屬的截止頻率或極限頻率，縱軸上的截距是金屬的逸出功的負(fù)值，斜率為普朗克常量h。 3.光的波粒二象性 實驗基礎(chǔ) 表現(xiàn) 光的波動性 干涉和衍射 ①光是概率波，即光子在空間各點出現(xiàn)的概率可用波動規(guī)律來描述； ②足夠數(shù)量的光子在傳播時，表現(xiàn)出波的性質(zhì)。 說明：光的波動性不同于宏觀概念

3、的波 光的粒子性 光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng) ①當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時，這種作用是“一份一份”進(jìn)行的，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)； ②少量或個別光子顯示出光的粒子性。 說明：光子不同于宏觀概念的粒子 波動性和粒子性的對立 與統(tǒng)一 ①大量光子易顯示出波動性，而少量光子易顯示出粒子性； ②波長長(頻率低)的光波動性強(qiáng)，而波長短(頻率高)的光粒子性強(qiáng)； ③光子說并未否定波動性，光子能量E＝hν＝中，ν和λ就是與波有關(guān)的物理量； ④波和粒子在宏觀世界是不能統(tǒng)一的，而在微觀世界卻是統(tǒng)一的 4.物質(zhì)波(德布羅意波)：λ＝。 二、玻爾假說 1.軌道量子化：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓軌道繞核

4、運動相對應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的軌道也是不連續(xù)的。 2.能量狀態(tài)量子化：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量。 3.躍遷假說：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個定態(tài)的能量差決定，即hν＝Em－En。 三、核反應(yīng) 1.衰變：原子核自發(fā)地放出某種粒子而轉(zhuǎn)變成新核的變化?？煞譃棣了プ?、β衰變，并伴隨著γ射線放出。 2.α衰變和β衰變的比較 α衰變 β衰變 衰變方程 X→Y＋He X→Y＋e 典例 U→Th＋He Th→Pa＋e 勻強(qiáng)磁場中軌跡

5、 α粒子半徑大 β粒子半徑大 衰變實質(zhì) 2H＋2n→He n→H＋e 衰變規(guī)律 電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒 3.半衰期公式：N余＝N原()t/τ，m余＝m原()t/τ。半衰期由原子核內(nèi)部的因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。 4.核反應(yīng)類型 核反應(yīng)有4種類型，即衰變、人工轉(zhuǎn)變、聚變及裂變。4種核反應(yīng)類型對比如下： 種類 可控性 核反應(yīng)方程典例 衰變 α衰變 自發(fā) U→Th＋He β衰變 自發(fā) Th→Pa＋e 人工 轉(zhuǎn)變 人工控制 N＋He→O＋H(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子) Al＋He→P＋n P→Si＋e (約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素

6、，同時探測到正電子) 重核裂變 較容易人工控制 U＋n→Ba＋Kr＋3n U＋n→Xe＋Sr＋10n 輕核聚變 無法控制 H＋H→He＋n 注意：4種核反應(yīng)都遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒的規(guī)律。 六、核力與核能 1.核力特點：短程力，強(qiáng)大，只跟相鄰的核子發(fā)生核力作用。 2.比結(jié)合能：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，也叫平均結(jié)合能。比結(jié)合能越大，表示原子核、核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定。 3.愛因斯坦質(zhì)能方程：E＝mc2，ΔE＝Δmc2。 4.裂變與聚變 (1)重核裂變：重核俘獲一個中子后分裂成為兩個中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過程。重核裂變的同時放出幾個中子，并釋放出大量核能。為

7、了使鈾235裂變時發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，鈾塊的體積應(yīng)大于它的臨界體積。 裂變的應(yīng)用：原子彈、原子反應(yīng)堆。 (2)輕核聚變：某些輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)過程，反應(yīng)時釋放出大量的核能。要想使氘核和氚核合成氦核，必須達(dá)到幾百萬攝氏度以上的高溫，因此聚變反應(yīng)又叫熱核反應(yīng)。 聚變的應(yīng)用：氫彈。 [保溫訓(xùn)練] 1.(2017·天津高考)我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻(xiàn)。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是(　　) 圖1 A.H＋H→He＋n B.N＋He→O＋H C.He＋Al→P＋n D.U＋n→Ba＋Kr＋3n

8、解析　H＋H→He＋n是一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核，同時放出一個中子，屬于聚變反應(yīng)；7N＋He→8O＋H是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，是人類第一次實現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應(yīng)；He＋Al→P＋n，屬于人工核反應(yīng)；U＋n→Ba＋Kr＋3n是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)。故選A。 答案　A 2.(2018·江蘇南京、鹽城一模)如圖2所示，某原子的三個能級的能量分別為E1、E2和E3。a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光，下列判斷正確的是(　　) 圖2 A.E1>E2>E3 B.E3－E2>E2－E1 C.b光的波長最長 D.c光的頻率最高 答案　D 3

9、.(多選)(2018·江蘇南京高三調(diào)研)下列說法中正確的是(　　) A.圖甲中正確反映了黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布與黑體的溫度的關(guān)系 B.圖乙中放射性同位素應(yīng)選擇衰變時放出α粒子的同位素 C.圖丙中A、B兩球質(zhì)量相等，當(dāng)A以速度v與靜止的B發(fā)生正碰后，B的速度未必是v D.圖丁中電子束通過鋁箔產(chǎn)生的衍射圖樣，證實了物質(zhì)波的存在 答案　CD 4.(多選)(2018·江蘇徐州、宿遷、淮陰、連云港模擬)下列說法中正確的有(　　) A.結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 B.光電效應(yīng)說明了光具有粒子性 C.動量相同的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波的波長相等 D.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按

10、波長的分布規(guī)律與黑體的溫度無關(guān) 答案　BC 5.(2018·江蘇高考)已知A和B兩種放射性元素的半衰期分別為T和2T，則相同質(zhì)量的A和B經(jīng)過2T后，剩有的A和B質(zhì)量之比為________。 A.1∶4 B.1∶2 C.2∶1 D.4∶1 解析　由半衰期含義可知，A經(jīng)過兩個半衰期剩余的質(zhì)量為原來的，B經(jīng)過一個半衰期，剩余的質(zhì)量為原來的，所以剩余的A、B質(zhì)量比為1∶2，B項正確。 答案　B 6.(2018·江蘇高考)光電效應(yīng)實驗中，用波長為λ0的單色光A照射某金屬板時，剛好有光電子從金屬表面逸出。當(dāng)波長為的單色光B照射該金屬板時，光電子的最大初動能為________，A、B兩種光

11、子的動量之比為________。(已知普朗克常量為h、光速為c) 解析　由題意可知，h＝W，Ek＝2h－W＝h；光子的動量與其波長成反比，所以兩種光子動量之比為1∶2。 答案　　1∶2　 7.(多選)(2018·江蘇師大附中階段檢測)下列四幅圖分別對應(yīng)四種說法，其中正確的是(　　) A.根據(jù)α、β、γ射線的特點可知，射線1是α射線，射線2是β射線，射線3是γ射線 B.氫原子輻射出一個光子后，電勢能減少，總能量增加 C.天然放射性元素的半衰期由原子核自身的因素決定，跟所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān) D.用綠光照射K時，電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，若改用紫光照射，電流表的示數(shù)一定增大 答案　AC 6