2.[2020·北京]氢原子能级示意如图.现有大量氢-|||-原子处于 n=3 能级上,下列说法正确的是-|||-()-|||-n E/eV-|||-∞ 0-|||-5 -0.54-|||-4 -0.85-|||-3 -1.51-|||-2 __ -3.4-|||-1 __ -13.6-|||-A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率-|||-的光子-|||-B.从 n=3 能级跃迁到 n=1 能级比跃迁到 n=-|||-2能级辐射的光子频率低-|||-C.从 n=3 能级跃迁到 n=4 能级需吸收0.66eV-|||-的能量-|||-D. n=3 能级的氢原子电离至少需要吸收-|||-13.6eV的能量

本题考查氢原子能级跃迁相关知识，需掌握以下要点：

1. 跃迁规律：原子从高能级跃迁到低能级时辐射光子，能量差越大，光子频率越高；反之，吸收能量跃迁到高能级。
2. 光子频率计算：频率由能量差 $\Delta E = E_{\text{高}} - E_{\text{低}}$ 决定，$\nu = \Delta E / h$。
3. 电离条件：电离需提供能量使原子从当前能级跃迁到无限远处（能量为 $0$）。

破题关键：

• 选项A：计算所有可能的跃迁组合，判断光子种类数。
• 选项B：比较不同跃迁的能量差，确定频率高低。
• 选项C：直接计算能级差，验证吸收能量。
• 选项D：明确电离所需能量为当前能级与无限远处的差值。

选项A分析

大量氢原子从 $n=3$ 能级跃迁时，可能的路径包括：

• $3 \to 2$，能量差 $\Delta E_1 = -0.85 - (-1.51) = 0.66 \, \text{eV}$；
• $3 \to 1$，能量差 $\Delta E_2 = -13.6 - (-1.51) = 12.09 \, \text{eV}$；
• $2 \to 1$，能量差 $\Delta E_3 = -13.6 - (-0.85) = 12.75 \, \text{eV}$。

共3种不同频率的光子，因此选项A错误。

选项B分析

从 $n=3$ 跃迁到 $n=1$ 的能量差为 $\Delta E_{31} = 12.09 \, \text{eV}$，到 $n=2$ 的能量差为 $\Delta E_{32} = 1.89 \, \text{eV}$。因 $\Delta E_{31} > \Delta E_{32}$，对应频率更高，故选项B错误。

选项C分析

从 $n=3$ 跃迁到 $n=4$ 需吸收能量：
$\Delta E = E_4 - E_3 = (-0.85) - (-1.51) = 0.66 \, \text{eV}.$
选项C正确。

选项D分析

$n=3$ 能级电离需能量：
$\Delta E = 0 - (-1.51) = 1.51 \, \text{eV}.$
选项D中 $13.6 \, \text{eV}$ 是 $n=1$ 能级电离所需能量，故选项D错误。