原子

原子物理看起来知识点零散，但高考考查主线其实很清楚：光的粒子性、原子能级量子化、核反应守恒和质能关系。这一章分值常不大，但很适合做成稳定得分点。

学习目标

• 会理解光电效应体现光的粒子性。
• 会掌握光子能量、能级跃迁和玻尔模型基本结论。
• 会规范书写核反应方程并检查守恒。
• 会理解质量亏损和质能关系。

核心概念

1. 光电效应

光电效应说明光具有粒子性。

基本方程：

其中：

• $h\nu$ 是光子能量；
• $W_0$ 是逸出功；
• $E_k$ 是光电子最大初动能。

是否发生光电效应，关键看频率，不是单纯看光强。

2. 光子和能级

光子能量：

原子能级是不连续的。

• 高能级到低能级：放出光子；
• 低能级到高能级：吸收光子。

放出或吸收光子的能量等于能级差。

3. 核反应与质能关系

核反应方程必须满足：

• 质量数守恒；
• 电荷数守恒。

质能方程：

质量亏损对应的是结合能变化，并不是“质量凭空消失”。

典型例题

例 1：是否发生光电效应

即使光很强，若入射光频率低于极限频率，也不能发生光电效应。

例 2：能级跃迁

原子从高能级跃迁到低能级时，放出光子，光子能量等于两能级能量差。

例 3：核反应守恒

写核反应方程时，必须同时检查质量数和电荷数两条守恒，缺一不可。

高频易错点

• 以为光强大就一定发生光电效应。
• 吸收和辐射方向写反。
• 核反应方程只配平一种守恒。
• 把质量亏损理解成总质量“不守恒”。

规则总结

• 光电效应先看频率，再看动能。
• 能级题先看跃迁方向，再看能量差。
• 核反应题先守恒，再谈能量。

练习题

1. 基础题：光子能量和频率是什么关系？
2. 提高题：发生光电效应的决定条件是什么？
3. 提高题：原子从高能级跃迁到低能级时，是吸收还是放出光子？
4. 综合题：为什么核反应前后总质量不一定相等，但质量数仍守恒？

参考答案

1. 成正比，$E = h\nu$。
2. 入射光频率必须大于极限频率。
3. 放出光子。
4. 质量数表示核子个数总数，仍守恒；总质量差对应结合能变化。