发生光电效应的条件公式
爱因斯坦光电效应方程的适用条件
爱因斯坦光电效应方程的适用条件
爱因斯坦的光电效应方程是：E=hv - W0，其中E是电子的动能，h是普朗克常数，v是光的频率，W0是金属的逸出功。
这个方程描述了光照射在物质上，使得物质中的电子获得足够的能量，从而逸出物质表面的现象。
因此，光电效应方程的适用条件包括：
1.光必须具有足够的能量：根据方程，光的频率v越高，光子的能量hv就越大。
因此，
只有光的频率高于某一阈值时，才能激发出电子。
这个阈值被称为金属的逸出功
W0。
换句话说，只有光的频率高于金属的逸出功时，才能发生光电效应。
2.物质必须能吸收光的能量：光电效应只能在物质中发生，因此物质必须能够吸收光的
能量。
通常，金属是良好的光电效应材料，因为金属中的自由电子可以吸收光子的能量并逸出金属表面。
3.光必须照射在物质表面上：光电效应只能在光照射在物质表面上时发生。
如果光照射
在物质的内部，那么光子的能量可能会被物质吸收或散射，但不会激发出电子。
综上所述，光电效应方程的适用条件包括光必须具有足够的能量、物质必须能吸收光的能量以及光必须照射在物质表面上。
只有在这些条件下，光电效应才能发生，并且可以用爱因斯坦的光电效应方程来描述。
物理 光电效应
小 结
一、 光电效应的实验规律 1.单位时间内 从受光照射的电极上释放出来的光 单位时间内,从受光照射的电极上释放出来的光 单位时间内 电子数目N与入射光的强度 成正比。 与入射光的强度I成正比 电子数目 与入射光的强度 成正比。
1 2 2.光电子的最大初动能随入射 光电子的最大初动能随入射 mv = ekν eu0 光的频率ν呈线性地增加 呈线性地增加,与入射光 光的频率 呈线性地增加 与入射光 2 强度无关。 强度无关。 u0 3. 光电效应有一定的截止频率。 光电效应有一定的截止频率。 ν0 =
约化的普朗克常量： 约化的普朗克常量：
v e
r
h = 2π
Ze
波尔确实依据它的三点假设揭示了实验中 观测的光谱现象的物理规律
玻尔在1922年12月10日， 年 月 日 玻尔在 获得了诺贝尔物理奖。 获得了诺贝尔物理奖。
12
2、 氢原子轨道半径和能量 、 （1） 轨道半径 ）
vn
+e
2
(m,e)
rn
1 1 me ν= 2 3 ( 2 2) 8ε0ch k n
4
RH实 = 1.096776 ×10 m
7
-1
分符合
相差Leabharlann 17 5 / 10000似氢离子： 似氢离子：核外只有一个电子
He
+
L
++
Be
+++
说明： 说明： 玻尔理论除可用来处理氢原子问题外， 玻尔理论除可用来处理氢原子问题外，还能用来处理 似氢离子。 似氢离子。在r n和E n的推算中对核电荷用 Z e 代替 代替e 电子的轨道半径
《光电效应》知识小结
《光电效应》知识小结一、电磁波谱：无线电波，红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线二、光的本质是电磁波，也有波长、频率和波速。
光有不同颜色，光的颜色取决于频率和波长可见光按波长由长到短排列顺序：红、橙、黄、绿蓝、靛、紫可见光按频率由小到大排列顺序：红、橙、黄、绿蓝、靛、紫三、光子的能量：光由一份一份组成，每一份称为一个光子（爱因斯坦提出光子说）其中h＝6.63×10－34 J·s。
(称为普朗克常量)注意能量单位电子伏和焦耳的换算(1 eV＝1.6×10－19 J)。
四、光照强度（简称：光强）：I=nhν光照强度是指单位面积上所接收的可见光的能量，简称照度，单位勒克斯（Lux或Lx）。
五、光电效应1、定义：当光线照射在金属表面时，金属中有电子逸出的现象，称为光电效应。
逸出的电子称为光电子。
2、赫兹最初发现光电效应现象。
3、两个概念：（1）逸出功：电子摆脱金属束缚从金属中逸出所需做功的最小值叫做该金属的逸出功．用W0表示，不同金属的逸出功_________．（2）极限频率（截止频率）：使金属发生光电效应的入射光频率的最小值，叫该金属的极限频率，用ν0表示。
不同金属的极限频率___．（3）二者的关系：W0=hν04、光电效应产生条件：入射光子的能量超过金属的逸出功：hν＞W0又W0=hν0入射光子的频率大于极限频率：ν＞ν05、光电子的初动能：E K=hν-W光电子的最大初动能：E Km=hν-W0（爱因斯坦的光电效应方程）光电效应方程表明：光电子的最大初动能与入射光的________有关，与光的强弱_____关(填“无”或“有”)．只有当hν____W0时，才有光电子逸出．6、E km- ν曲线：横轴上的截距是极限频率，纵轴上的截距是逸出功的负值，斜率为普朗克常量7、光电效应实验分析：（1）电路图：（2）从阴极逸出的光电子速度大小、方向是怎样的？（3）阴极K和阳极A间加正向电压时，电场对电子的运动起促进电压升高时，流过电流表的电流变大（达到饱和光电流后不再变大）增大光强时：光电流能变大（逸出的光电子数增多→饱和光电流可变大）（4）阴极K和阳极A间所加电压为0时，流过电流表的电流不为0（5）阴极K和阳极A间加反向电压时，电场对电子的运动起阻碍作用电压升高时，流过电流表的电流变小（I=0时的电压叫遏止电压）遏止电压的计算方法：eu c=E Km（6）有光照射阴极，光电效应不一定会发生→-说明：存在极限频率若能发生（ν＞ν0），入射光强度变大时饱和光电流变大（7）电子吸收光子的能量不能随时间累积，（有瞬时性）（8）光电效应伏安特性曲线用到的公式：I=nhνE km＝hν－W0eu c=E Km w0=hν0 ( c=入f)①横轴截距表示遏止电压②先加逐渐减小的反向电压（从遏止电压开始变化），后加逐渐变大的正向电压（从0开始变化）：该过程电路中的光电流先变大，一旦达到饱和光电流，之后就不再变化③光的颜色不变增加光强：饱和光电流会增大，但遏止电压不变。
光电效应 ： 光照射到金属上,使电子从金属表面逸出的现象...
2.46 4.08
4.73 6.35
3. 爱因斯坦光子理论对光电效应的解释
爱因斯坦认为：光电效应是电子吸收光子能量产生的 1) 电子一旦吸收了一个光子的能量，就可以立刻从 金属表面逸出，所以无须时间累积。 2)光强大，光子数多，释放的光电子也多，所以 饱和光电流也大。 3) 从方程可以看出光电子初动能和照射光频率成 1 线性关系。 h W m 2
（3）存在遏止电压 U 0 →光电子具有初动能
i+
U 反向电压
i
s
i
I 2 I1 光强I1
光电子的最大初动能
-U0 o
频率一定
U
1 2 m m eU 0 2
U 0：截止电压的大小（ U0 0 ）
（3）存在遏止电压 U 0 光电子的最大初动能 1 2 m m eU 0 2
is
二
光子 爱因斯坦方程
1 “光量子”假设 ——光具有粒子性 (1) 光可看成是由光子组成的粒子流，
(2) (3)
光子能量:
ε h
光强（光的能流密度S） I N h
N:单位时间通过单位面积的光子个数 （光子流密度）
h 6.631034 J s
普朗克常数
ν ：光子频率
2 爱因斯坦光电效应方程
饱 和 is 电 遏 止 流 电 压 -U0 O
U
V A
U饱和
单位时间内，受光照射的电极上释放 出的电子数和入射光的强度成正比。
0 （2）截止频率（红限）
只有入射光的 频率大于某一频率 0时，电子才会从 金属表面逸出.
0 称为截止频率或红限频率
近代物理
一、波粒二象性 1．光电效应及其规律 (1)光电效应现象在光的照射下，金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子． (2)光电效应的产生条件入射光的频率 金属的截止频率． (3)光电效应规律①每种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须大于等于这个截止频率才能产生光电效应．②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大． ③光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s.④当入射光的频率大于截止频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比． 2．爱因斯坦光电效应方程(1)光子说：在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε＝hν.(2)逸出功W 0：电子从金属中逸出所需做功的最小值．(3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值． (4)光电效应方程①表达式：hν＝E k ＋W 0或E k ＝hν－W 0.②物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W 0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能． 3．光的波粒二象性(1)波动性：光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性． (2)粒子性：光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性． (3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性． 4．物质波 (1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波． (2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝h p ，p为运动物体的动量，h 为普朗克常量．1．判断下列说法是否正确．(1)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应．()(2)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比．()(3)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性．()(4)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律．()(5)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性．()(6)法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子具有波动性．()2．(多选)如图1所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是()图1A．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电3．(人教版选修3－5P36第2题改编)(多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大4．(多选)下列说法中正确的是()A．光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说B．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方C．光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的概率小D．单个光子具有粒子性，大量光子具有波动性E．光的波动性是因为光子之间的相互作用的结果（一）光电效应的实验规律、爱因斯坦光电效应方程1. (多选)用如图所示的光电管研究光电效应，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么()A．a光的频率一定大于b光的频率B．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大C．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转D．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c2.利用如图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示．则光电子的最大初动能为________ J，金属的逸出功为________ J.3.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图5所示．则可判断出()图5A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能4.(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是()A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生（二）光的波粒二象性及物质波1.下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是()A．光的色散和光的干涉B．光的干涉和光的衍射C．泊松亮斑和光电效应D．光的反射和光电效应2.（多选）实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是() A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构3.(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A．光电效应现象揭示了光的粒子性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等二、原子结构1．电子的发现英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，提出了原子的“枣糕模型”．2．原子的核式结构(1)1909～1911年，英籍物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了核式结构模型．(2)α粒子散射实验的结果：绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”，如图1所示．(3)原子的核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动．3．氢原子光谱(1)光谱：用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱． (2)光谱分类(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R (122－1n 2)(n＝3,4,5，…，R 是里德伯常量，R ＝1.10×107 m －1)．(4)光谱分析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高．在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义．4．氢原子的能级结构、能级公式 (1)玻尔理论①定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．②跃迁：电子从能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会放出能量为hν的光子，这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝E m －E n .(h 是普朗克常量，h ＝6.63×10－34J·s)③轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的． (2)能级和半径公式：①能级公式：E n ＝1n 2E 1(n ＝1,2,3，…)，其中E 1为基态能量，其数值为E 1＝－13.6 eV .②半径公式：r n ＝n 2r 1(n ＝1,2,3，…)，其中r 1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r 1＝0.53×10－10 m.③大量氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱条数为2)1( 2-= =n nCNn5．氢原子的能级图能级图如图2所示图2（一）物理学史1.(多选)下列说法正确的是()A．汤姆孙首先发现了电子，并测定了电子电荷量，且提出了“枣糕模型”B．卢瑟福做α粒子散射实验时发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，只有少数α粒子发生大角度偏转C．α粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上D．卢瑟福提出了原子核式结构模型，并解释了α粒子发生大角度偏转的原因2.．(多选)在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是()A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型D．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的3．(多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是()A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击147N获得反冲核178O，发现了中子C．贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型4.(多选)以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是()A．紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．光子不仅具有能量，也具有动量D．根据玻尔能级理论，氢原子辐射出一个光子后，将由高能级向较低能级跃迁，核外电子的动能增加（二）原子核式结构1.(多选)如图3所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是()图3A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少2.在卢瑟福α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是()A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B．正电荷在原子内是均匀分布的C．原子中存在着带负电的电子D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中（三）玻尔理论和能级跃迁1．氢原子由n＝1的状态激发到n＝4的状态，在它回到n＝1的状态的过程中，有以下说法：①可能激发的能量不同的光子只有3种②可能发出6种不同频率的光子③可能发出的光子的最大能量为12.75 eV④可能发出光子的最小能量为0.85 eV其中正确的说法是()A．①③B．②④C．①④D．②③2.(多选)如图5是氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝3能级，下列说法中正确的是()图5A．这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波B．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eVC．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出的光波长最长D．这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁3．一群处于n＝4能级的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，最多发射出的谱线为() A．3种B．4种C．5种D．6种4．一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中() A．可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线B．可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D．只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线5．(多选)如图6所示为氢原子的能级图．氢原子从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级时辐射出a光子，从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射出b光子．下列说法正确的是()图6A．a光子的能量比b光子的能量大B．若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度大C．若b光能使某种金属发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应D．若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大三、原子核与核反应1．原子核的组成(1)原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子．质子带正电，中子不带电．(2)基本关系①核电荷数＝质子数(Z)＝元素的原子序数＝核外电子数．②质量数(A)＝核子数＝质子数＋中子数．(3)X元素的原子核的符号为A Z X，其中A表示质量数，Z表示核电荷数．2．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、做示踪原子等．③防护：防止放射性对人体组织的伤害．3．原子核的衰变、半衰期(1)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分类当放射性物质连续发生衰变时，原子核中有的发生α衰变，有的发生β衰变，同时伴随着γ辐射．(2)半衰期①定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．②影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．③公式：N 余＝N 原·12tτ⎛⎫ ⎪⎝⎭，m 余＝m 原·12tτ⎛⎫ ⎪⎝⎭.4.α射线、β射线和γ射线的区别5.人工转变核反应（1）核反应的定义：原子核在其他粒子的轰击下产生新的原子核的过程叫核反应. （2）核反应的实质：用α粒子、质子、中子甚至γ光子轰击原子核，打入原子核内部使核发生转变.（3）人工转变核反应与衰变的区别与联系①衰变是原子核的自发变化，放出射线.人工转变是原子核在其他粒子的轰击下的变化. ②人工转变核反应与衰变都遵循质量数守恒、电荷数守恒. （4）典型的人工转变核反应方程①1919年英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现了质子：H O He N 1117842147+→+②1932年英国物理学家查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了中子:n C He Be 101264294+→+ ③1934年约里奥-居里夫妇经过α粒子轰击铝片得到了放射性磷，这是人类第一次用人工方法获得放射性同位素：n P Al He 103015271342+→+.放射性同位素可用来金属探伤、防静电、培育优良品种、控制病变、示踪原子等. 6.核力和核能（1）原子核内部，核子间所特有的相互作用力，核力是短程力.（2）结合能：克服核力束缚，使原子分解为单个核子时原子核吸收的能量.比结合能：原子核的结合能与核子数之比.反应了原子核的稳定程度.比结合能越大，原子核越稳定.(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm ，其对应的能量ΔE ＝Δmc 2.(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm ，吸收的能量为ΔE ＝Δmc 2. 7.核裂变、核聚变 （1）核裂变①重核裂变：使重核分裂成中等质量的原子核的核式反应叫重核的裂变. 核裂变时，有质量亏损，将产生巨大的核裂变能. ②典型铀核裂变：n Kr Ba n U 1089361445610235923++→+（2）核聚变①高温条件下，两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫做核聚变. ②典型核聚变方程：MeV n He H H 60.1710423121++→+.（一）核反应类型判断1.(2016·全国Ⅱ·35(1))在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)A.14 6C →14 7N ＋0－1eB.3215P →3216S ＋－1eC.238 92U →234 90Th ＋42HeD.14 7N ＋42He →17 8O ＋11HE.235 92U ＋10n →140 54Xe ＋9438Sr ＋210nF.31H ＋21H →42He ＋10n2.(多选)(2016·全国Ⅲ·35(1)改编)一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为1.0×107 m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核2814Si *.下列说法正确的是( ) A ．核反应方程为p ＋2713Al →2814Si *B ．核反应过程中系统动量守恒C ．核反应过程中系统能量不守恒D ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 3.下列说法正确的是( )A.3015P →3014Si ＋01e 是一种核裂变反应B ．核反应堆产生的能量一定来自轻核聚变C ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应D ．卢瑟福为解释α粒子散射实验现象提出了原子核式结构学说 4.关于天然放射现象，以下叙述正确的是( ) A ．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将变大B ．β衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的C．在α、β、γ这三种射线中，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离能力最强D．铀核(23892U)衰变为铅核(20682Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变（二）半衰期、三种射线1.(多选)关于核反应方程23490Th→23491Pa＋X＋ΔE(ΔE为释放的核能，X为新生成的粒子)，已知234Th的半衰期为1.2 min，则下列说法正确的是()90A．此反应为β衰变B. 23491Pa核和23490Th核具有相同的质量C. 23491Pa具有放射性D．64 g的23490Th经过6 min还有1 g23490Th尚未衰变2.(多选)下列说法正确的是()A．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构B．一群处于n＝3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出最多3种不同频率的光C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1D. 23592U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，半衰期可能变短3.(多选)(2014·新课标全国Ⅰ·35(1)改编)关于天然放射性，下列说法正确的是()A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D ．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强4.(2015·重庆理综·1)图4中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里．以下判断可能正确的是( )图4A ．a 、b 为β粒子的径迹B ．a 、b 为γ粒子的径迹C ．c 、d 为α粒子的径迹D ．c 、d 为β粒子的径迹5.某放射性元素原为8g ，经6天时间已有6g 发生了衰变，此后它再衰变1g ，需要多少天？（三）核能的计算1.（2019年全国Ⅱ卷）太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循环，循环的结果可表示为1401214HH e +2e +2v →，已知11H 和42He 的质量分别为P 1.0078u m =和 4.0026u m α=，1u=931MeV/c 2，c 为光速。
光电效应总结
★光电效应光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。
在高于某特定频率的电磁波照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电。
光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现，而正确的解释为爱因斯坦所提出。
科学家们在研究光电效应的过程中，物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解，这对波粒二象性概念的提出有重大影响定律定义光电效应光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。
光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光生伏特效应。
前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。
后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。
按照粒子说，光是由一份一份不连续的光子组成，当某一光子照射到对光灵敏的金属(如硒)上时，它的能量可以被该金属中的某个电子全部吸收。
电子吸收光子的能量后，动能立刻增加;如果动能增大到足以克服原子核对它的引力，就能在十亿分之一秒时间内飞逸出金属表面，成为光电子，形成光电流。
单位时间内，入射光子的数量愈大，飞逸出的光电子就愈多，光电流也就愈强，这种由光能变成电能自动放电的现象，就叫光电效应。
赫兹于1887年发现光电效应，爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应（金属表面在光辐照作用下发射电子的效应，发射出来的电子叫做光电子）。
光波长小于某一临界值时方能发射电子，即极限波长，对应的光的频率叫做极限频率。
临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而与光强度无关，这一点无法用光的波动性解释。
还有一点与光的波动性相矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。
可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，电子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。
正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。
光电效应及其规律
光电效应及其规律
(1)光电效应现象
在光的照射下，金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子．
(2)光电效应的产生条件
入射光的频率大于等于金属的极限频率．
(3)光电效应规律
①每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应．
②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大．
③光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s.
④当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比．
第1页共1页。
4.2光电效应方程及其意义
1、产生光电效应的条件：
任何一种金属，都存在极限频率υ0，只有当入射光频率
υ>υ0时，才能发生光电效应。
2、光电子的最大初动能：
光电子的最大初动能Ekm与入射光强度无关，只随入射
光频率的增大而增大。
3、光电效应的发生时间：几乎是瞬时发生的。
4、光电流强度的决定因素：
式中的h = 6.63×10-34j·s
(普朗克常量)。
这个学说后来叫光子假说。
光电效应方程
按光子假说，光电效应中发出的光电子，是由入射光子
与金属中电子碰撞后打出来的。
由于离子的束缚，电子只有吸收一定的能量，才能从物
体内部逃脱，成为光电子。即：必须对内部电子做功，
电子才能脱离离子的束缚而逸出表面，使电子脱离某种
最小的是
A
A．红光
B．橙光
C．黄光
D．绿光
【练3】(单)某单色光照射某金属时不能发生光电效应，
则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是
C
A．延长光照时间
B．增强光的强度
C．换用波长较短的光照射
D．换用频率较低的光照射
【练4】(多)光电效应的四条规律中，经典的电磁理论不
能解释的有
ABC
A．入射光的频率必须大于被照射的金属的极限频率才
理论值完全一致，又一次证明了“光量子”理论的正
确。
由于爱因斯坦提出的光子假说成功地说明了光电效应
的实验规律，荣获1921年诺贝尔物理学奖。
光电效应理论的验证
爱因斯坦由于对光电效应
的理论解释和对理论物理
学的贡献获得1921年诺贝
尔物理学奖。
。
密立根由于研究基本电荷和
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发生光电效应的条件公式
光电效应是指光子与物质相互作用，使物质中的电子从束缚态跃迁到自由态，形成电子流的现象。
它在现代物理学和工程技术中有着重要的应用。
要想发生光电效应，需要满足以下条件：
1. 光子能量大于物质表面的逸出功
逸出功指的是从固体表面逸出一个电子所需要的最小能量。
当光子的能量大于逸出功时，就能够将电子从物质表面逸出，形成电子流。
逸出功与物质的性质有关，不同物质的逸出功也不同。
2. 光子的频率足够高
光子的能量与频率成正比，频率越高，能量越大。
当光子的频率足够高时，就能够与物质相互作用，使物质中的电子跃迁到自由态。
因此，光子的频率也是发生光电效应的重要因素。
3. 光线必须足够强
光线的强度也是影响光电效应的重要因素。
当光线足够强时，就能够提供足够的光子，使电子从物质表面逸出，形成电子流。
因此，弱光线很难发生光电效应。
4. 物质表面必须光洁
物质表面的光洁度也会影响光电效应的发生。
当物质表面不光洁时，
会产生散射现象，使光线无法集中到一个点上，从而影响光电效应的发生。
要想发生光电效应，需要满足以上四个条件。
光电效应在半导体器件、光电传感器等领域有着广泛的应用，对于现代科技的发展也起到了重要的推动作用。