高三物理教案：《光電效應(yīng)》教學(xué)設(shè)計

　　本文題目：高中物理教案：光電效應(yīng)

　　光量子(光子)：E=hν

　　實驗結(jié)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于這個頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng) 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于W，對應(yīng)頻率 即是極限頻率。

　　2、光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大 電子吸收光子能量后，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(fā)射機(jī)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)的能量后，動能立即增大，不需要積累能量的過程。

　　4、當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比 當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，入射光越強(qiáng)，單位時間內(nèi)入射到金屬表面的光子數(shù)越多，產(chǎn)生的光電子數(shù)越多，射出的光電子作定向移動時形成的光電流越大。

　　(1)產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件：①ν≥ν極;②hν≥W

　　(2)發(fā)生光電效應(yīng)后，入射光的強(qiáng)度與產(chǎn)生的光電流成正比。

　　(3)光電效應(yīng)方程 ,W=hν極;

　　(4)光電管的應(yīng)用

　　能級

　　一、核式結(jié)構(gòu)模型與經(jīng)典物理的矛盾

　　(1)根據(jù)經(jīng)典物理的觀點(diǎn)推斷：①在軌道上運(yùn)動的電子帶有電荷，運(yùn)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由于電子軌道的變化是連續(xù)的，輻射的電磁波的頻率也會連續(xù)變化。

　　事實上：①原子是穩(wěn)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(yùn)動的軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值。對應(yīng)的氫原子的軌道半徑為：rn=n2r1(n=1,2,3,…………)，r1=0.53×10-10m。

　　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，這些狀態(tài)的能量值叫能級，能量最低的狀態(tài)叫基態(tài)，其它狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)。原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時,雖然電子做加速運(yùn)動,但并不向外輻射能量.

　　氫原子的各能量值為：

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

　　三、光子的發(fā)射和吸收

　　(1)原子處于基態(tài)時最穩(wěn)定，處于較高能級時會自發(fā)地向低能級躍遷，經(jīng)過一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài)，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En?(m>n)間躍遷時發(fā)射光子的頻率為ν，其大小可由下式?jīng)Q定：hν=Em-En。

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

　　(4)原子處于第n能級時，可能觀測到的不同波長種類N為：

　　考點(diǎn)分析：

　　考點(diǎn)：波爾理論：定態(tài)假設(shè);軌道假設(shè);躍遷假設(shè)。

　　考點(diǎn)：hν=Em-En

　　考點(diǎn)：原子處于第n能級時，可能觀測到的不同波長種類N為：

　　考點(diǎn)：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(jié)構(gòu)

　　二、天然放射現(xiàn)象、衰變

　　衰變次數(shù)的計算方法：根據(jù)質(zhì)量數(shù)的變化計算α次數(shù)，其次數(shù)n=質(zhì)量數(shù)的變化量/4;根據(jù)電荷數(shù)的變化，計算β衰變次數(shù)。中子數(shù)的變化量=2×α衰變次數(shù)+β衰變次數(shù)。

　　三、半衰期的計算

　　半衰期計算公式: ;m為剩余質(zhì)量;mO為原有質(zhì)量;t為衰變時間;τ為半衰期。

　　四、核反應(yīng)方程

　　五、核能的計算

　　核反應(yīng)釋放的核能：ΔE=Δmc2或ΔE=Δm×931.5Mev