Question

子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核的物理研究中有很重要作用，如图氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为、、、、和的光，且依次增大，则E等于（     ）

A、    B、     C、    D、

Answer

A

【解析】

试题分析：μ子吸收能量后从能级跃迁到较高n能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从n能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态能级，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…n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为，解得n=4，即μ子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁，辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1．所以能量E与hν3相等， A正确； BCD错误；故选A。

考点：氢原子的能级公式和跃迁。

【名师点睛】μ子吸收能量后向高能级跃迁，而较高能级不稳定会自发的向所有的较低能级跃迁，只有跃迁到基态后才能稳定，故辐射光子的种类为．能级差越大，辐射的光子的频率越高。