Question

【題目】μ子與氫原子核（質子）構成的原子稱為μ氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用，如圖為μ氫原子的能級圖。假定用動能為E的電子束“照射”容器中大量處于n＝1能級的μ氫原子，μ氫原子吸收能量后，最多能發出6種不同頻率的光，則關于E的取值正確的是

A. E＝158.1 eV B. E＞158.1 eV

C. 2371.5eV＜E＜2428.4 eV D. 只能等于2371.5 eV

Answer 1

【答案】C

【解析】μ子吸收能量后從n=1能級躍遷到較高m能級，然后從m能級向較低能級躍遷，若從m能級向低能級躍遷時如果直接躍遷到基態n=1能級，則輻射的能量最大，否則躍遷到其它較低的激發態時μ子仍不穩定，將繼續向基態和更低的激發態躍遷，即1、2、3…m任意兩個軌道之間都可以產生一種頻率的輻射光，故總共可以產生的輻射光子的種類，解得：m=4，即μ子吸收能量后先從n=1能級躍遷到n=4能級，然后從n=4能級向低能級躍遷．因為是吸收電子發生躍遷故吸收電子能量的最小值為（-158.1eV）-（-2529.6eV）=2371.5 eV；最大值為：（-101.2eV）-（-2529.6eV）=2428.4 eV，故C正確，ABD錯誤，故選C；