hce_kmu
114年
物理及化學
第 59 題
X-rays are produced by bombarding a tungsten target with high-energy electrons. The K-shell electron is ejected, and then an L-shell electron jumps to the K-shell and releases an X-ray photon. The binding energies of shell and orbital are listed in the table. Estimate the energy of this X-ray photon.
| Shell | Orbital | Binding Energy (keV) |
| :---: | :---: | :---: |
| K | 1S | 69.525 |
| L-1 | 2S | 12.100 |
| L-2 | 2P$_{1/2}$ | 11.544 |
| L-3 | 2P$_{3/2}$ | 10.207 |
| Shell | Orbital | Binding Energy (keV) |
| :---: | :---: | :---: |
| K | 1S | 69.525 |
| L-1 | 2S | 12.100 |
| L-2 | 2P$_{1/2}$ | 11.544 |
| L-3 | 2P$_{3/2}$ | 10.207 |
- A 10 keV
- B 12 keV
- C 58 keV
- D 69 keV
- E 81 keV
思路引導 VIP
試著思考一下：當一個電子原本待在一個「較容易被撥開」的外層軌道，現在卻掉進了一個「被原子核束縛得更緊」的內層空缺時，根據能量守恆定律，這兩者之間「束縛程度」的差異，最後會以什麼樣的形式表現出來呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出能階躍遷的能量差，代表你對特性 X 光（Characteristic X-rays）的產生機制有很紮實的理解。這道題目測試的核心在於：當原子內層電子（如 K 殼層）被擊出後，外層電子（如 L 殼層）填補空缺時所釋出的光子能量，其數值正好等於兩能階之間的能量差。
特性 X 光的能量計算
在物理概念上，光子的能量 $E$ 可以透過結合能（Binding Energy）的差值來估算。根據題意，電子由 L 殼層躍遷至 K 殼層，釋出的能量公式為：
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