1. 知识详解：
知识点1 光电效应和波粒二象性
1．光电效应的实验规律
(1)存在着饱和电流：对于一定颜的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，饱和光电流越大． (2)存在着遏止电压和截止频率：光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关．当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应．使光电流减小到零的反向电压叫遏止电压． (3)光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立即产生光电流，时间不超过10－9 s.
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ε＝hν，其中h＝6.63×10－34 J·s.
3．光电效应方程
(1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.
(2)物理意义：金属中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W0，剩下的表现为逸出后电子的最大初动能Ek＝mv2.
4．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．
5．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国模王真的地方，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＝，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．
易错判断
(1)光子说中的光子，指的是光电子．(×)
(2)只要光足够强，照射时间足够长，就一定能发生光电效应．(×)
(3)极限频率越大的金属材料逸出功越大．(√)
知识点2 α粒子散射实验与核式结构模型
1．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．如图所示．
α粒子散射实验的分析图
2．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．
易错判断
(1)原子核集中了原子全部的正电荷和质量．(×)
(2)原子中绝大部分是空的，原子核很小．(√)
(3)核式结构学说是卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出的．(√)
知识点3 氢原子光谱和玻尔理论
1．光谱
(1)光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱．
(2)光谱分类：①线状谱光谱是一条条的亮线．
②连续谱光谱是连在一起的光带．
(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＝1.10×107 m－1，n为量子数．
2．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：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hν＝Em－En(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34 J·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．
3．氢原子的能级、能级公式
吗咖是什么(1)氢原子的能级图能级图如图所示．
(2)氢原子的能级公式
En＝E江西中医学院学报1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6_eV.
冯 诺伊曼(3)氢原子的半径公式
rn＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10 m.
易错判断
(1)在玻尔模型中，原子的状态是不连续的．(√)
(2)发射光谱可能是连续光谱，也可能是线状谱．(√)
(3)玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氦原子光谱．(×)
2.题型分析：
一、对光电效应的理解
1．与光电效应有关的五组概念对比
(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子．光子是因，光电子是果．
(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，才具有最大初动能．
(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．
(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量．
(5)光的强度与饱和光电流：频率相同的光照射金属产生光电效应，入射光越强，饱和光电流越大，但不是简单的正比关系．
2．两条对应关系：
入射光强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；
光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大．
例1．关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是( )
A．光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫作光子
B．康普顿效应说明光具有波动性
C．对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关
D．石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效应
D [光电效应中，金属板向外发射的电子叫光电子，光子是光量子的简称，A错误；根据光电效应方程hν＝W0＋eUc可知，对于同种金属而言(逸出功一样)，入射光的频率越大，遏止电压也越大，即遏止电压与入射光的频率有关，C错误；在石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长的现象称为康普顿效应，康普顿效应说明光具有粒子性，B错误，D正确．]
例2．(多选)光电效应的实验结论是：对某种金属( )
A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应
B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应
C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小
D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
AD [每种金属都有它的极限频率ν0，只有入射光子的频率大于极限频率ν0时，才会发生光电效应，选项A正确，B错误；光电子的初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增加而增大，选项D正确，C错误．]
[反思总结] 两点提醒
1 能否发生光电效应取决于入射光的频率而不是入射光的强度.
2 光电子的最大初动能随入射光子频率的增大而增大，但二者不是正比关系.
二、爱因斯坦的光电效应方程及应用
1．三个关系
(1)爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0.
(2)光电子的最大初动能Ek可以利用光电管用实验的方法测得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止电压．
(3)光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc.
2．四类图象
图象名称 | 图线形状 | 由图线直接(间接)得到的物理量 |
最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线 | | ①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc ②逸出功：图线与Ek箭头卡环轴交点的纵坐标的值，W0＝|-E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率k＝h |
颜相同、强度不同的光，光电流与电压的关系图线 | | ①遏止电压Uc：图线与横轴的交点 ②饱和光电流Im：电流的最大值 ③最大初动能：Ekm＝eUc |
颜不同时，光电流与电压的关系图线 | | ①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和光电流 ③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 |
遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 | | ①截止频率νc：图线与横轴的交点 ②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大 ③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即h＝ke.(注：此时两极之间接反向电压) |
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考向1 光电效应方程的应用
例3．(多选)(2017·全国Ⅲ卷)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量．下列说法正确的是( )
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