一、光电效应现象
1、光电效应：
光电效应：物体在光（包括不可见光）的照射下发射电子的现象称为光电效应。
2、光电效应的研究结论：
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
．．．．．．．．．．．．．．．．，
才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应。②光电子的最大初动
．．．．．．．．
能与入射光的强度无关
．．．．．．．．．．，只随着入射光频率的增大
．．而增大
．．。注意：从金属出来的电子速度会有差异，这里说的是从金属表面直接飞出来的光电子。③入射光照到
金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的
．．．．．．．．．．．．，一般不超过10-9s；④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。
3、光电效应的应用：
光电管：光电管的阴极表面敷有碱金属，对电子的束缚能力比较弱，在光的照射下容易发射电子，阴极发出的电子被阳极收集，在回路中形成电流，称为光电流。
注意：①光电管两极加上正向电压，可以增强光电流。②光电流的大小跟入射光的强度和正向电压有关，与入射光的频率无关。入射光的强度越大，光电流越大。③遏止电压U0。回路中的光电流随着反向电压的增加而减小，当反向电压
U 0满足：
2
max
2
1
eU
mv=，光电流将会减小到零，所以遏止电压与入射光的频率有
关。
4、波动理论无法解释的现象：
①不论入射光的频率多少，只要光强足够大，总可以使电子获得足够多的能量，从而产生光电效应，实际上如果光的频率小于金属的极限频率，无论光强多大，都不能产生光电效应。
②光强越大，电子可获得更多的能量，光电子的最大初始动能应该由入射光的强度来决定，实际上光电子的最大初始动能与光强无关，与频率有关。
③光强大时，电子能量积累的时间就短，光强小时，能量积累的时间就长，实际上无论光入射的强度怎样微弱，几乎在开始照射的一瞬间就产生了光电子.
二、光子说
1、普朗克常量
普郎克在研究电磁波辐射时，提出能量量子假说：物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的，只能是hv的整数倍，hv称为一个能量量子。即能量是一份一份的。其中v辐射频率，h是一个常量，称为普朗克常量。
2、光子说
在空间中传播的光的能量不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε跟光的频率ν成正比。hv
=
ε，其中：h是普朗克常量，v是光的频率。
三、光电效应方程
1、逸出功W
: 电子脱离金属离子束缚，逸出金属表面克服离子引力做的功。
2、光电效应方程：如果入射光子的能量hv 大于逸出功W 0，那么有些光电子在脱离金属表面后还有剩余的动能——根据能量守恒定律，入射光子的能量hv 等于出射光子的最大初动能与逸出功之和，即
02
max 21W mv hv += 其中2max 2
1mv 是指出射光子的最大初动能。
3、 光电效应的解释：
①极限频率：金属内部的电子一般一次只能吸收一个光子的能量，只有入射
光子的能量hv 大于或者等于逸出功W 0 即：h
W
v 0≥时，电子才有可能逸出，这就
是光电效应存在极限频率的原因。
②遏制电压：由02max 21W mv hv +=和02
max 2
1eU mv =有：00W eU hv +=，所以遏
制电压只与入射光频率有关，与入射光的强度无关，这就是光电效应存在遏制电压的原因。
四、康普顿效应（表明光子具有动量）
1、康普顿效应：用X 射线照射物体时，一部分散射出来的X 射线的波长会变长，这个现象叫康普顿效应。康普顿效应是验证光的波粒二象性的重要实验之一。
2、康普顿效应的意义：证明了爱因斯坦光子假说的正确性，揭示了光子不仅具有能量，还具有动量。光子的动量为λh p =
3、现象解释：碰撞前后光子与电子总能量守恒，总动量也守恒。碰撞前，电子可近似视为静止的，碰撞后，电子获得一定的能量和动量， X 光子的能量和动量减小，所以X 射线光子的波长λ变长。
高考考点：原子物理考点分析
一、历史人物及相关成就
1、 汤姆生：发现电子，并提出原子枣糕模型 ——说明原子可再分
2、 卢瑟福：α粒子散射实验——说明原子的核式结构模型 发现质子
3、 查德威克：发现中子
4、 约里奥.居里夫妇：发现正电子
5、 贝克勒尔：发现天然放射现象——说明原子核可再分
6、 爱因斯坦：质能方程2mc E =，2
mc E ∆=∆ 7、 玻尔：提出玻尔原子模型，解释氢原子线状光谱 8、 密立根：油滴实验——测量出电子的电荷量
提醒：
1、核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单箭头表示反应方向，不能用
等号连接。
2、核反应的生成物一定要以实验事实为基础，不能凭空只依据两个守恒定律杜撰出生成
物来写出核反应方程
3、核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，遵循电荷数守恒
三、三种射线比较
提醒：半衰期：表示原子衰变一半所用时间
1、半衰期由原子核内部本身的因素据顶，跟原子所处的物理状态(如压强、温度)或化学状
态（如单质、化合物）无关
2、半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，个别原子核经多长时间衰变无法预测，对个别
或极少数原子核，无半衰期而言。
3、 放射性同位素的应用：（1）工业、摊上、农业、医疗等（2）作为示踪原子 四、原子结构
1、 原子的核式结构模型 （1）α粒子散射实验结果：
绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数α粒子发生了较大偏转，极少数α粒子甚至被反弹回来。
（2）原子的核式结构模型：
在原子中心有一个很小的原子核，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。
（3）原子核的尺度：原子核直径的数量级为10-15m ，原子直径的数量级约为10-10m 。
（4）原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数。 2、玻尔原子模型
（1）原子只能处于一系列能量不连续的状态中，具有确定能量的未定状态叫定态。原子处于最低能级的状态叫基态，其他的状态叫激发态。 （2）频率条件：
高能m 到低能m 态：辐射光子λ
c
h
E E hv n m =-=
（3）原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道。 五、氢原子光谱
（1） 氢原子能级图： 提醒：
A 、 原子跃迁条件：n m E E hv -=，只适用于光子和
原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况。对于光子和原子作用而使原子电离时，只要入射光的能量eV E 6.13≥，原子就能吸收，对于实物粒子与原子作用使原子激发时，粒子能量大于或等于能级差即可。
B 、 原子跃迁发出的光谱线条数2
)
1(2
-=
=n n C N n ，是一群氢原子，而不是一个，因为某一个氢原子有固定的跃迁路径。
六、核力与核能
1、核力：原子核内核子间存在的相互作用力
2、特点：强相互作用、短程力，作用范围1.5×10-15m 之内
3、核能（1）质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和他的质量成正比。即2
mc E =含义：物体具有的能量与他的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大，物体的能量减小，质量也减小。
（2）核子在结合成核子时出现质量亏损m ∆，吸收的能量也要相应减小。2
mc E ∆=∆ 原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加m ∆，吸收能量2mc E ∆=∆ （2） 获得方式：重核裂变和轻核聚变
聚变反应比裂变反应平均每个核子放出的能量大约要大3-4倍。
1 -13.61
2 -3.40
3 -1.51
4 -0.85
5 -0.54 ∞ 0 n E /eV
图3
