Question

8．μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用．图为p氢原子的能级示意图．下列说法正确的是（　　）

• A． 处于n=4能级的μ氢原子，可辐射出3种频率的光子
• B． 处于n=4能级的μ氢原子，向n=1能级跃迁时辐射光子的波长最长
• C． 处于基态的μ氢原子，吸收能量为2200eV的光子可跃迁到n=3的能级
• D． 处于基态的μ氢原子，吸收能量为2529.6eV的光子可电离

Answer 1

分析 根据数学组合公式得出处于n=4能级的氢原子可能发出不同频率光子的种数；能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小．当吸收的光子能量等于两能级间的能级差，才能被吸收发生跃迁．

解答 解：A、根据${C}_{4}^{2}=6$知，处于n=4能级的μ氢原子，可辐射出6种频率的光子，故A错误．
B、从n=4跃迁到n=1辐射的光子频率最大，则波长最短，故B错误．
C、n=1和n=3间的能级差为2248.5eV，吸收2200eV的光子不能跃迁到n=3能级，故C错误．
D、处于基态的μ氢原子，吸收能量为2529.6eV的光子，原子能量大于零，可电离，故D正确．
故选：D．

点评 解决本题的关键知道跃迁的条件，知道辐射和吸收的能量等于两能级间的能级差，当吸收光子能量后原子能量大于零，则发生电离．