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.图为μ氢原子的能级示意图.假定光子能量为
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解题思路: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C

2

n

.能级差越大,辐射的光子的频率越高.

μ子吸收能量后从n=2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n=

C2m=6,

解得:m=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,也等于h(v1+v2),故ABC错误,D正确;

故选:D.

点评:

本题考点: 氢原子的能级公式和跃迁.

考点点评: 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C 2n,这是高考的重点,我们一定要熟练掌握.

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