专题16光电效应和原子结构(学生版)一、目标要求目标要求重、难点光电效应重难点康普顿效应原子的核式结构模型重点氢原子光谱与玻尔氢原子模型重点二、知识点解析1.光电效应(1)光电效应现象:光照射在金属板上,金属板表面有电子逸出的现象,把这种电子叫做光电子;(2)爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦认为,光是由一个个不可分割的能量子组成,频率为ν的光的能量子为hν,h为普朗克常量,这些能量子称为光子.光电效应中,金属中电子吸收一个光子获得能量,其中一部分用于克服金属原子引力做功,剩下的能量表现为光电子的初动能Ek:其中W0称为金属的逸出功,是使电子脱离金属原子束缚所需做功的最小值,不同金属的逸出功不相同.(3)光电效应的规律:如图1所示①饱和电流逐渐增大两板之间的电压,电流表示数开始时逐渐增大,后保持不变,说明单位时间从K板逸出的电图1子个数是确定的;光电流的最大值称为饱和电流;入射光的光照强度越大,单位时间内发生光电效应的光电子数目越多,饱和光电流越大;②遏止电压设光电子逸出时的初速度为v0,改变两极板的电性,使光电子逸出后做减速运动,当电流表示数恰好为零时,两极板间的电压称为遏止电压,用Uc表示:可见遏止电压与入射光的频率和金属种类有关,与入射光的光照强度无关;光电流与电压的关系如图2所示:③截止频率(极限频率)只有入射光的频率超过某一极限值时才会发生光电效应,这个极限值称为入射光的截止频率ν0;令Ek=0,即0=hν0-W0,解得,可见截止频率与金属的种类有关;若某频率的光照射金属板时不发生光电效应,则无论怎样增大光照强度都不能使金属逸出光电子;而若某频率的光能使金属发生光电效应,极微弱的光照强度也能产生光电子.④瞬时性:当入射光的频率超过截止频率,无论入射光光照强度如何,从照射到逸出光电子的时间不超过10-9s,即光电效应几乎是瞬时的.2.康普顿效应(1)光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用,从而使得传播方向发生变化,这种现象称为光的散射;(2)康普顿效应:美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射作用时,发现部分散射光的波长变长了,经过大量的实验,康普顿提出,光子除了具有能量ε=hν外,同时具有动量p,如图3所示;图2光子的动量为:康普顿效应中,光子与晶体中的电子发生碰撞,将一部分动量转移给电子,从而光子的动量减小,对应的波长增大.3.原子结构(1)电子的发现:英国物理学家J.J.汤姆孙认为阴极射线是一种带电粒子流,并在18...