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．如圖所示為μ氫原子的能級示意圖，假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發出頻率為v1、v2、v3、v4、v5和v6的光，且頻率依次增大，則E等于（ ）

A.h（v2+v1）
B.h（v5+v6）
C.hv3
D.hv4

Answer 1

【答案】A,C
【解析】解：μ子吸收能量后從n=2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 = =6，

解得m=4，

即μ子吸收能量后先從n=2能級躍遷到n=4能級，然后從n=4能級向低能級躍遷．

輻射光子的按能量從小到大的順序排列為4能級到3能級，能級3到能級2，能級4到能級2，能級2到能級1，能級3到能級1，能級4到能級1．所以能量E與hν3相等，也等于h（v1+v2）

故AC正確．

故選：AC．

μ子吸收能量后向高能級躍遷，而較高能級不穩定會自發的向所有的較低能級躍遷，只有躍遷到基態后才能穩定，故輻射光子的種類 ．能級差越大，輻射的光子的頻率越高．