光电效应物理知识点

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光电效应物理知识点

篇1:物理光电效应知识点

(一)

几何光学以光的直线传播为基础,主要研究光在两个均匀介质分界面处的行为规律及其应用。

从知识要点可分为四方面:一是概念;二是规律;三为光学器件及其光路控制作用和成像;四是光学仪器及应用。

(一)光的反射

1.反射定律

2.平面镜:对光路控制作用;平面镜成像规律、光路图及观像视场。

(二)光的折射

1.折射定律

2.全反射、临界角。全反射棱镜(等腰直角棱镜)对光路控制作用。

3.色散。棱镜及其对光的偏折作用、现象及机理

应用注意:

1.解决平面镜成像问题时,要根据其成像的特点(物、像关于镜面对称),作出光路图再求解。平面镜转过α角,反射光线转过2α

2.解决折射问题的关键是画好光路图,应用折射定律和几何关系求解。

3.研究像的观察范围时,要根据成像位置并应用折射或反射定律画出镜子或遮挡物边缘的光线的传播方向来确定观察范围。

4.无论光的直线传播,光的反射还是光的折射现象,光在传播过程中都遵循一个重要规律:即光路可逆。

(三)光导纤维

全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称光纤)。光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质,外层是光疏介质。光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。

(四)光的干涉

光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源,即相干波源。(相干波源的频率必须相同)。形成相干波源的方法有两种:(1)利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。(2)设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等)。

(五)干涉区域内产生的亮、暗纹

1.亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍(相邻亮纹(暗纹)间的距离)。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹,各级彩色条纹都是红靠外,紫靠内。

(六)衍射

注意关于衍射的表述一定要准确。(区分能否发生衍射和能否发生明显衍射)

1.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。

2.发生明显衍射的条件是:障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还小。

(七)光的电磁说

1.麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同,提出光在本质上是一种电磁波?D?D这就是光的电磁说,赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性。

2.电磁波谱。波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠。

各种电磁波的产生机理分别是:无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的(伴随α、β衰变而产生)。

3.各种电磁波的产生、特性及应用。

(八)光的偏振

光的偏振也证明了光是一种波,而且是横波。各种电磁波中电场E的方向、磁场

(九)光电效应

1.在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。(下图装置中,用弧光灯照射锌版,有电子从锌版表面飞出,使原来不带电的验电器带正电。)光效应中发射出来的电子叫光电子。

ν0,只有ν0才能发生光电效应;②光电子的初动能与入射光的强度无关,只随入光的频率增大而增大;③当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比;④瞬时性(光电子的产生不超过10-9s)。

3.爱因斯坦的光子说。光是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能量成正比:E=hν

4.爱因斯坦光电效应方程:h-W(W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)

(十)康普顿效应

在研究电子对X射线的散射时发现:有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量,也具有动量。实验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。

(十一)光的波粒二象性

干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象性。

(二)

(十二)正确理解波粒二象性

波粒二象性中所说的波是一种概率波,对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量。

1.个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性。

2.高的光子容易表现出粒子性;低的光子容易表现出波动性。

3.光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性。

4.由光子的能量表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量?D?D频率和波长λ。

(十三)由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去,得出物质波(德布罗意波)的概念:任何一个运动着的物体都有一种波与它对应。

(十四)天然放射现象

原子序数大于83的所有天然存在的元素的原子核都不稳定,能自发地变为别种元素的原子核,同时放出射线。

(十五)玻尔原子模型能级

1.定态假设:原子处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中的原子是稳定的。

2.能级跃迁:原子从一状态跃迁到另一状态,要辐射(或吸收)一定频率的光子。

3.轨道能量量子化。

(十七)物质波:

德布罗意波:粒子散射实验:结果是绝大多数的粒子没有偏转穿过,少数的粒子发生大角度的偏转,极少数粒子偏转角超过,个别甚至被弹回,由此可得结论:原子的中心有一个很小的核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。

(十九)原子的放射现象

1.天然放射现象:某些元素自发放射某些射线的现象称为天然放射现象,这些元素称为放射性元素。天然放射现象的发现,使人类认识到原子核内部具有复杂的结构。

物理的知识点梳理

1、大的物体不一定不能够看成质点,小的物体不一定可以看成质点。

2、参考系不一定会是不动的,只是假定成不动的物体。

3、在时间轴上n秒时所指的就是n秒末。第n秒所指的是一段时间,是第n个1秒。第n秒末和第n+1秒初就是同一时刻。

4、物体在做直线运动时,位移的大小不一定是等于路程的。

5、打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸的高度,使之增大一点。

6、使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。

7、物体的速度大,其加速度不一定大。物体的速度为零时,其加速度不一定为零。物体的速度变化大,其加速度不一定大。

8、物体的加速度减小时,速度可能增大;加速度增大时,速度可能减小。9、物体的速度大小不变时,加速度不一定为零。

10、物体的加速度方向不一定与速度方向相同,也不一定在同一直线上。

11、位移图象不是物体的运动轨迹。

12、图上两图线相交的点,不是相遇点,只是在这一时刻相等。

13、位移图象不是物体的运动轨迹。解题前先搞清两坐标轴各代表什么物理量,不要把位移图象与速度图象混淆。

14、找准追及问题的临界条件,如位移关系、速度相等等。

15、用速度图象解题时要注意图线相交的点是速度相等的点而不是相遇处。

16、杆的弹力方向不一定沿杆。

17、摩擦力的作用效果既可充当阻力,也可充当动力。

18、滑动摩擦力只以和N有关,与接触面的大小和物体的运动状态无关。

19、静摩擦力具有大小和方向的可变性,在分析有关静摩擦力的问题时容易出错。

20、使用弹簧测力计拉细绳套时,要使弹簧测力计的弹簧与细绳套在同一直线上,弹簧与木板面平行,避免弹簧与弹簧测力计外壳、弹簧测力计限位卡之间有摩擦。

21、合力不一定大于分力,分力不一定小于合力。

22、三个力的合力值是三个力的数值之和,最小值不一定是三个力的数值之差,要先判断能否为零。

23、两个力合成一个力的结果是惟一的,一个力分解为两个力的情况不惟一,可以有多种分解方式。

24、物体在粗糙斜面上向前运动,并不一定受到向前的力,认为物体向前运动会存在一种向前的冲力的说法是错误的。

25、所有认为惯性与运动状态有关的想法都是错误的,因为惯性只与物体质量有关。惯性是物体的一种基本属性,不是一种力,物体所受的外力不能克服惯性。

26、牛顿第二定律在力学中的应用广泛,也有局限性,对于微观的高速运动的物体不适用,只适用于低速运动的宏观物体。

27、用牛顿第二定律解决动力学的两类基本问题,关键在于正确地求出加速度,计算合外力时要进行正确的受力分析,不要漏力或添力。

28、超重并不是重力增加了,失重也不是失去了重力,超重、失重只是视重的变化,物体的实重没有改变。

29、判断超重、失重时不是看速度方向如何,而是看加速度方向向上还是向下。

30、两个相关联的物体,其中一个处于超(失)重状态,整体对支持面的压力也会比重力大(小)。

篇2:光电效应物理知识点

高中物理光电效应知识点总结

一、光电效应和氢原子光谱

知识点一:光电效应现象

1.光电效应的实验规律

(1)任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于这个极限频率则不能发生光电效应.

(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,其随入射光频率的增大而增大.

(3)大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比.

(4)金属受到光照,光电子的发射一般不超过92.光子说

爱因斯坦提出:空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光

子具有的能量与光的频率成正比,即:ε=hν,其中h=6.63×1034 J·s.

3.光电效应方程

(1)表达式:hν=Ek+W0或Ek(2)hν,这些能量的一部分用来克

服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ekv2.

知识点二: α粒子散射实验与核式结构模型

1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13

-2-1所示)

2.实验现象

绝大多数α粒子穿过金箔后,基本上仍沿原来的方向前进,但少数α粒子发生了大角度偏转,极少数α粒子甚至被撞了回来.如图13

-2-2所示.

α粒子散射实验的分析图

3.原子的核式结构模型

在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转.

知识点三:氢原子光谱和玻尔理论 1.光谱

(1)(频率)和强度分布的记录,即光谱.

(2)光谱分类

有些光谱是一条条的亮线,这样的光谱叫做线状谱. 有的光谱是连在一起的光带,这样的光谱叫做连续谱. (3)氢原子光谱的实验规律.

巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式R(n=3,4,5,?),

R是里德伯常量,R=1.10×10 m,n为量子数.

2.玻尔理论

(1)电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量.

(2)跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子

的能量由这两个定态的能量差决定,即hνh是普朗克常量,h=6.63×1034 J·s)

(3)是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的.

点拨:易错提醒

n?n-1?

(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线数为N=C2=,一个氢原子跃迁发出可能n

的光谱线数最多为(n-1).

(2)由能级图可知,由于电子的轨道半径不同,氢原子的能级不连续,这种现象叫能量量子化.

考点一:对光电效应的理解

1.光电效应的实质 光子照射到金属表面,某个电子吸收光子的能量使其动能变大,当电子的动能增大到足以克服原子核的引力时,便飞出金属表面成为光电子.

2.极限频率的实质

光子的能量和频率有关,而金属中电子克服原子核引力需要的能量是一定的,光子的能量必须大于金属的逸出功才能发生光电效应.这个能量的最小值等于这种金属对应的逸出功,所以每种金属都有一定的极限频率.

.对光电效应瞬时性的理解 光照射到金属上时,电子吸收光子的能量不需要积累,吸收的能量立即转化为电子的能量,因此电子对光子的吸收十分迅速.

光电效应方程

电子吸收光子能量后从金属表面逸出,其中只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能,根据能量守恒定律,Ek=hν-W0.如图13-2-4所示.

5.用光电管研究光电效应

(1)常见电路

(2)两条线索

①通过频率分析:光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.

②通过光的强度分析:入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大. (3)常见概念辨析

? ?每秒钟逸出的光电子数——决定着光电

???流的强度光电子?

??光电子逸出后的最大初动能?1mv?

??强度——决定着每秒钟光源发射的光子数

照射光?

?频率——决定着每个光子的能量ε=hν?

规律总结:

(1)光电子也是电子,光子的本质是光,注意两者的区别.

接发出的光电子初动能才最大.

考点二:氢原子能级和能级跃迁

1.氢原子的能级图

n?n-1?

(1)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数为N=C2=. n

(2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n-1).

二、核反应和核能

知识点一:天然放射现象和衰变

1.天然放射现象 (1)天然放射现象.

元素自发地放出射线的现象,首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现,说明原子核具有复杂的结构.

(2)放射性和放射性元素.

物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性.具有放射性的元素叫放射性元素. (3)三种射线:放射性元素放射出的射线共有三种,分别是γ射线. (4)放射性同位素的应用与防护. ①放射性同位素:有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类,放射性同位素的化学性质相同.

②应用:消除静电、工业探伤、作示踪原子等. ③防护:防止放射性对人体组织的伤害. 2.原子核的衰变

(1)原子核放出α粒子或β粒子,变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变. (2)分类

α衰变:AZX→Z-2Y Aβ衰变:AZX→Z+1Y(3)因素决定,跟原子所处的物理、化学状态无关.

点拨:易错提醒

?1?半衰期是大量原子核衰变时的统计规律,对个别或少数原子核,无半衰期可言.

?2?原子核衰变时质量数守恒,核反应过程前、后质量发生变化?质量亏损?而释放出核能.

知识点二:核反应和核能

1.核反应

在核物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.在核反应中,质量数守恒,电荷数守恒.

2.核力

核子间的作用力.核力是短程力,作用范围在1.5×1015 m之内,只在相邻的核子间发生作用.

3.核能

核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量,叫做原子核的结合能,亦称核能.

4.质能方程、质量亏损 爱因斯坦质能方程E=mc2,原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm,这就

是质量亏损.由质量亏损可求出释放的核能ΔE=Δmc【考点解析:重点突破】

考点一:衰变和半衰期

2.对半衰期的理解

(1)根据半衰期的概念,可总结出公式

11

N余=N原t/τ,m余=m原()t/τ

22

式中N原、m原表示衰变前的放射性元素的原子核数和质量,N余、m余表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子核数和质量,t表示衰变时间,τ表示半衰期.

(2)影响因素:放射性元素衰变的快慢是由原子核内部因素决定的,跟原子所处的物理状态(如温度、压强)或化学状态(如单质、化合物)无关. 考点二:核反应方程的书写

规律总结

能用等号连接.

来写核反应方程.

考点三:核能的产生和计算

1.获得核能的途径

(1)重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反应过程.重核裂变的同时放出几个中子,并释放出大量核能.为了使铀235裂变时发生链式反应,铀块的体积应大于它的临界体积.

(2)轻核聚变:某些轻核结合成质量较大的核的反应过程,同时释放出大量的核能,要想使氘核和氚核合成氦核,必须达到几百万度以上的高温,因此聚变反应又叫热核反应.

2.核能的计算方法

(1)应用ΔE=Δmc2:先计算质量亏损Δm,注;(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律,因此我们;规律总结;2根据ΔE=Δmc计算核能时,若Δm以千克为单位;

(1)应用ΔE=Δmc2:先计算质量亏损Δm,注意Δm的单位1 u=1.66×1027 kg,1 u相当于931.5 MeV的能量,u是原子质量单位.

(2)核反应遵守动量守恒和能量守恒定律,因此我们可以结合动量守恒和能量守恒定律来计算核能.

规律总结

2根据ΔE=Δmc计算核能时,若Δm以千克为单位,“c”代入3×1082若Δm以“u”为单位,则由1uc=931.5_MeV得ΔE=Δm×931.5_MeV.

篇3:高三物理光电效应教案设计

高三物理光电效应教案设计

光量子(光子):E=h

实验结论 光子说的解释

1、每种金属都有一个极限频率入射光的频率必须大于这个频率才能产生光电效应 电子从金属表面逸出,首先须克服金属原子核的引力做功(逸出功W),要使入射光子的能量不小于W,对应频率 即是极限频率。

2、光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大 电子吸收光子能量后,只有直接从金属表面飞出的光电子,才具有最大初动能即:

3、入射光照射到金属板上时光电子的发射机率是瞬时的,一般不会超过10-9S 光照射金属时,电子吸收一个光子(形成光电子)的能量后,动能立即增大,不需要积累能量的过程。

4、当入射光的频率大于极限频率时,光电流强度与入射光强度成正比 当入射光的频率大于极限频率时,入射光越强,单位时间内入射到金属表面的光子数越多,产生的光电子数越多,射出的光电子作定向移动时形成的光电流越大。

(1)产生光电效应的条件:①极;②hW

(2)发生光电效应后,入射光的强度与产生的光电流成正比。

(3)光电效应方程 ,W=h

(4)光电管的应用

能级

一、核式结构模型与经典物理的矛盾

(1)根据经典物理的观点推断:①在轨道上运动的电子带有电荷,运动中要辐射电磁波。②电子损失能量,它的轨道半径会变小,最终落到原子核上。

③由于电子轨道的变化是连续的,辐射的电磁波的频率也会连续变化。

事实上:①原子是稳定的;②辐射的电磁波频率也只是某些确定值。

二、玻尔理论

①轨道量子化:电子绕核运动的轨道半径只能是某些分立的数值。对应的氢原子的轨道半径为:rn=n2r1(n=1,2,3,),r1=0.5310-10m。

②能量状态量子化:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,这些状态的能量值叫能级,能量最低的状态叫基态,其它状态叫激发态。原子处于称为定态的能量状态时,虽然电子做加速运动,但并不向外辐射能量.

氢原子的各能量值为:

③跃迁假说:原子从一种定态跃迁到另一种定态要辐射(或吸收)一定频率的光子,即:h=Em-En

三、光子的发射和吸收

(1)原子处于基态时最稳定,处于较高能级时会自发地向低能级跃迁,经过一次或几次跃迁到达基态,跃迁时以光子的形式放出能量。

(2)原子在始末两个能级Em和Enn)间跃迁时发射光子的频率为,其大小可由下式决定:h=Em-En。

(3)如果原子吸收一定频率的光子,原子得到能量后则从低能级向高能级跃迁。

(4)原子处于第n能级时,可能观测到的.不同波长种类N为:

考点分析:

考点:波尔理论:定态假设;轨道假设;跃迁假设。

考点:h=Em-En

考点:原子处于第n能级时,可能观测到的不同波长种类N为:

考点:原子的能量包括电子的动能和电势能(电势能为电子和原子共有)即:原子的能量En=EKn+EPn.轨道越低,电子的动能越大,但势能更小,原子的能量变小。

电子的动能: ,r越小,EK越大。

原子物理

一、原子的核式结构

二、天然放射现象、衰变

衰变次数的计算方法:根据质量数的变化计算次数,其次数n=质量数的变化量/4;根据电荷数的变化,计算衰变次数。中子数的变化量=2衰变次数+衰变次数。

三、半衰期的计算

半衰期计算公式: ;m为剩余质量;mO为原有质量;t为衰变时间;为半衰期。

四、核反应方程

五、核能的计算

核反应释放的核能:E=mc2或E=m931.5Mev

物理知识点

物理质量知识点

初二物理知识点

物理知识点总结

初三物理知识点

物理会考知识点

物理电学知识点

物理选修知识点

初二物理知识点归纳

物理八年级下册知识点

光电效应物理知识点(共3篇)

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