Question

μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用，如图为μ氢原子的能级图。假定用动能为E的电子束“照射”容器中大量处于n＝1能级的μ氢原子，μ氢原子吸收能量后，最多能发出6种不同频率的光，则关于E的取值正确的是

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

C

【解析】μ子吸收能量后从n=1能级跃迁到较高m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时μ子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3…m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，故总共可以产生的辐射光子的种类，解得：m=4，即μ子吸收能量后先从n=1能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁．因为是吸收电子发生跃迁故吸收电子能量的最小值为（-158.1eV）-（-2529.6eV）=2371.5 eV；最大值为：（-101.2eV）-（-2529.6eV）=2428.4 eV，故C正确，ABD错误，故选C；

点睛：本题需要同学们理解μ子吸收能量后从较低能级跃迁到较高能级，而较高能级不稳定会自发的向较低能级跃迁，只有跃迁到基态后才能稳定，故辐射光子的种类 ，这是高考的重点，我们一定要熟练掌握．