Question

若原子的某內層電子被電離形成空位，其他層的電子躍遷到該空位上時，會將多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來，此電磁輻射就是原子的特征X射線．內層空位的產生有多種機制，其中的一種稱為內轉換，即原子中處于激發態的核躍遷回基態時，將躍遷時釋放的能量交給某一內層電子，使此內層電子電離而形成空位（被電離的電子稱為內轉換電子）．²¹⁴Po的原子核從某一激發態回到基態時，可將能量E₀=1.416MeV交給內層電子（如K、L、M層電子，K、L、M標記原子中最靠近核的三個電子層）使其電離．實驗測得從²¹⁴Po原子的K、L、M層電離出的電子的動能分別為E_K=1.323MeV、E_L=1.399MeV、E_M=1.412MeV．則可能發射的特征X射線的能量為（　　）

A、0.004 MeV

B、0.017 MeV

C、0.076 MeV

D、0.093MeV

Answer 1

分析：解決該題的關鍵是從題目中獲取有用信息，從題目可知特征x射線的原理是：電子在原子內層能級之間的躍遷，和氫原子能級躍遷一樣，只是內層原子躍遷時，釋放能量較高．

解答：解：電離過程是：該能級上的電子獲得能量后轉化為其動能，當獲得的動能足能使其脫離原子核的吸引后，則能電離，因此電離時獲得的動能等于無窮遠處能級和該能級之間能量差．所以內層三個能級的能量分別為：E₁=-1.412MeV，E₂=-1.399MeV，E₃=-1.323MeV，
因此放出的特征x射線的能量分別為：△E₁=E₃-E₁=0.089MeV，△E₂=E₂-E₁=0.013MeV，△E₃=E₃-E₂=0.076MeV，故ABD錯誤，C正確．
故選C．

點評：本題為信息給予題，解決這類問題要根據題目所給信息結合所學物理知識求解，關鍵是把握題目中的有用信息，如在本題中前半部分的敘述只是擴寬知識，真正對解題有用是后半部分所述．