Question

3．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着重要作用．图为μ氢原子的能级示意图．用能量E=531.2ev的光照射大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，能发出6种频率不同的光，其中频率最小的光对应的能级跃迁是n=5向n=4．

Answer 1

分析 一群处于n=2激发态的氢原子，依据数学组合公式${C}_{n}^{2}$，结合发出6种频率不同的光，从而可判定跃迁的能级，再根据辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即可求解吸收的能量．

解答 解：一群处于n=2激发态的氢原子，可能由n=5向n=2能级跃迁，可能由n=5向n=3能级跃迁，可能由n=5向n=4能级跃迁，可能由n=4向n=3能级跃迁，可能由n=4向n=2能级跃迁，可能由n=3向n=2能级跃迁，可能辐射6种不同频率的光子；
那么处于n=2能级，吸收能量为△E=632.4-101.2eV=531.2 eV，
而由n=5向n=4能级跃迁辐射的光子能量最小，
故答案为：531.2，n=5向n=4．

点评 解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，即E_m-E_n=hv．