Question

若原子的某内层电子被电离形成空位，其他层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位（被电离的电子称为内转换电子）．²¹⁴Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E₀=1.416MeV交给内层电子（如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层）使其电离．实验测得从²¹⁴Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为E_K=1.323MeV、E_L=1.399MeV、E_M=1.412MeV．则可能发射的特征X射线的能量为（　　）

A、0.004 MeV

B、0.017 MeV

C、0.076 MeV

D、0.093MeV

Answer 1

分析：解决该题的关键是从题目中获取有用信息，从题目可知特征x射线的原理是：电子在原子内层能级之间的跃迁，和氢原子能级跃迁一样，只是内层原子跃迁时，释放能量较高．

解答：解：电离过程是：该能级上的电子获得能量后转化为其动能，当获得的动能足能使其脱离原子核的吸引后，则能电离，因此电离时获得的动能等于无穷远处能级和该能级之间能量差．所以内层三个能级的能量分别为：E₁=-1.412MeV，E₂=-1.399MeV，E₃=-1.323MeV，
因此放出的特征x射线的能量分别为：△E₁=E₃-E₁=0.089MeV，△E₂=E₂-E₁=0.013MeV，△E₃=E₃-E₂=0.076MeV，故ABD错误，C正确．
故选C．

点评：本题为信息给予题，解决这类问题要根据题目所给信息结合所学物理知识求解，关键是把握题目中的有用信息，如在本题中前半部分的叙述只是扩宽知识，真正对解题有用是后半部分所述．