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【题目】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.如图所示为μ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n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为v1、v2、v3、v4、v5v6的光,且频率依次增大,则E等于(  )

A. h(v2+v1) B. h(v5+v6) C. hv3 D. hv4

【答案】AC

【解析】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,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E3相等,也等于hv1+v2),AC正确,BD错误。

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