| 考点 | 辽宁常见考法 | 热度 | 标签 |
|---|---|---|---|
| α粒子散射实验 | 现象、结论；核式结构 | ★★★ | 必考重点 |
| 光电效应规律 | 极限频率、瞬时性、光强与频率作用 | ★★★★★ | 模型难点 |
| 爱因斯坦光电方程 | Eₖ=hν−W₀；遏止电压、极限频率 | ★★★★★ | 模型难点 |
| 光子说、波粒二象性 | 光的粒子性；德布罗意波定性 | ★★★ | 必考重点 |
| 氢原子光谱 | 线状谱、分立特征 | ★★★ | 了解 |
| 玻尔模型与能级跃迁 | hν=Eₘ−Eₙ；谱线条数 | ★★★★★ | 模型难点 |
紫外线照在锌板上能打出电子使验电器带电；红光灯再亮也打不出——为什么与亮度无关？
→ 光电效应/极限频率
红外/光电传感器手一伸就开门；太阳能电池把光直接变成电——光与电如何交换？
→ 光子说与光电效应
卢瑟福本以为α粒子会径直穿过金箔，却有极少数被大幅弹回，"像炮弹被纸弹回"。
→ 原子核式结构
氢原子发光只有几条分立的亮线而非连续彩虹；玻尔用"能级台阶"解释了它。
→ 玻尔模型
| 实验现象 | 说明的问题 |
|---|---|
| 绝大多数α粒子直接穿过、偏转很小 | 原子内部绝大部分空间是"空"的 |
| 少数发生较大角度偏转 | 原子内部有一个体积很小、带正电的"核" |
| 极少数（约1/8000）偏转角超过90°，个别几乎被弹回 | 核质量很大、体积很小，正电荷和几乎全部质量集中在核上 |
金属中电子逸出需要克服金属束缚做的最小功叫逸出功W₀。由能量守恒：
以Eₖ为纵轴、ν为横轴，Eₖ=hν−W₀是一条直线：斜率=h（普朗克常量，与金属种类无关）；横轴截距=极限频率νc；纵轴截距=−W₀。换不同金属做实验，直线平行、截距不同。
| 氢原子能级（简化值） | 能量 |
|---|---|
| n=1 基态 | E₁=−13.6eV |
| n=2 | E₂=−3.4eV |
| n=3 | E₃=−1.51eV |
| n→∞ | E∞=0（电子电离，能量可取≥0连续值） |
红光很亮（光强大）也能打出光电子，只要照的时间够长。
能否产生光电效应只看频率：ν<νc时光子能量hν<W₀，单个电子一次吸收一个光子能量不够逸出，光再强（光子再多）、照再久也打不出电子（瞬时性也说明没有"积累"）。红光不行就换频率更高的光（如紫外）。
入射光越强，光电子的最大初动能越大。
Eₖ=hν−W₀：最大初动能只随频率ν增大；频率一定时增大光强只增加单位时间光子数→光电子数增多、饱和电流增大，每个电子最大初动能不变。光强管"数量"，频率管"每个的能量"。
α粒子大角度偏转是撞上了金原子里的电子。
电子质量仅为α粒子的约1/7300，像乒乓球撞铅球，不可能使α粒子大偏转；大角度偏转是α粒子受到体积小、质量大、带正电的原子核的库仑斥力，这正是核式结构的证据。
光要么是波，要么是粒子，两种身份互斥。
光具有波粒二象性：在不同实验中分别表现出波动性（干涉衍射）或粒子性（光电效应），二者不矛盾而是互补；统计意义上波动性是大量粒子概率分布的表现。微观粒子（如电子）同样有二象性。
处于基态的氢原子可以吸收能量为10eV的光子跃迁到高能级。
基态到n=2需10.2eV、到n=3需12.09eV，没有对应10eV的能级；束缚态跃迁只吸收能量恰好等于能级差的光子，10eV光子不能被吸收（但≥13.6eV可使其电离）。电子碰撞则只要动能≥能级差即可。
一个处于n=4激发态的氢原子最多能发出6种频率的光。
"一个"原子跃迁路径唯一（如4→3→2→1，最多3次跃迁、3种频率）；"一群"处于n=4的原子各种跃迁都可能发生，谱线才最多C(4,2)=6种。注意"一个"与"一群"的区别。
原子可分：电子发现→α散射否定枣糕→核式结构 → 光的粒子面：光电效应四规律→光子说E=hν→Eₖ=hν−W₀→波粒二象性/物质波 → 原子结构量子化：氢光线状谱→玻尔定态跃迁hν=Eₘ−Eₙ
辽宁选择题常考：光电效应四规律与Eₖ-ν图、增大光强/改变频率后Uc与饱和电流变化；α散射现象与结论配对；氢原子能级图上判跃迁光子能量、波长（E大→ν大→λ短）、谱线条数，以及"光子vs电子碰撞"激发条件。计算集中在光电方程与能级差，eV与J换算（1eV=1.6×10⁻¹⁹J）是基本功。
| 说法 | 判断 | 说明 |
|---|---|---|
| 光强越大Eₖ越大 | ✗ | Eₖ只由频率决定 |
| ν<νc照久点也能光电效应 | ✗ | 单光子能量不足，不能积累 |
| α粒子被电子弹回 | ✗ | 是原子核库仑斥力 |
| 10eV光子能把基态氢原子激发 | ✗ | 无对应能级差（10.2/12.09） |
| 一个n=4原子能发6种光 | ✗ | 一个最多3种；一群才6种 |
| 玻尔模型中电子轨道连续可变 | ✗ | 轨道能级量子化、分立 |
赫兹在证实电磁波的实验中偶然注意到紫外光使火花更容易产生；勒纳德系统研究发现光电子最大初动能与光强无关等"反常"规律；1905年爱因斯坦提出光子说与光电方程，完美解释全部现象，1916年密立根通过精密的光电效应测量验证了方程并测出h（斜率法），爱因斯坦因此获1921年诺贝尔物理学奖。
真空玻璃管内有阴极K（涂碱金属，逸出功小）和阳极A；K受光照逸出光电子。加正向电压（A正K负）收集光电子，电压足够大时电流饱和；加反向电压（A负K正）阻碍光电子，逐渐增大反向电压至电流为零，读遏止电压Uc，eUc=Eₖₘₐₓ。
某金属逸出功W₀=2.0eV，用频率ν=1.0×10¹⁵Hz的单色光照射（取h=6.63×10⁻³⁴J·s，1eV=1.6×10⁻¹⁹J）。求：(1)单个光子的能量（以eV表示）；(2)光电子的最大初动能Eₖ和遏止电压Uc；(3)该金属的极限频率νc。
答案：(1)E≈4.1eV；(2)Eₖ≈2.1eV，Uc≈2.1V；(3)νc≈4.8×10¹⁴Hz
氢原子能级E₁=−13.6eV、E₂=−3.4eV、E₃=−1.51eV。大量氢原子处于n=3的激发态。求：(1)这些原子向低能级跃迁时，可能发出几种频率的光？(2)跃迁中光子能量最大的是哪次跃迁，能量是多少？(3)由n=3跃迁到n=2发出的光子，能否使逸出功W₀=2.5eV的某金属发生光电效应？
答案：(1)3种；(2)n=3→n=1，12.09eV；(3)不能（光子能量1.89eV<2.5eV）
（多选）关于α粒子散射实验和原子核式结构，下列说法正确的是（ ）
答案：ABD
（多选）用某单色光照射某金属产生了光电效应。若保持光的频率不变而增大光的强度，下列说法正确的是（ ）
答案：ACD