据国家科技部2017年3月6日报道,迄今为止,科学家己经成功检测定位了纳米晶体结构中的氢原子。按玻尔氢原子理论,氢原子的能级图如图所示,下列判断正确的是( )A.氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要吸收光子B. 一个处于$n=4$激发态的氢原子向基态跃迁时,最多可能发出6条光谱线C.用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子,可观测到多种不同频率的光子D.氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时,氢原子的电势能减小,电子的动能增大
的有关信息介绍如下:【答案】
C
【解析】
A.氢原子从第4激发态跃迁到第2激发态需要释放光子。故A错误;
B.一个处于在$n=4$激发态的氢原子向基态跃迁时可发出的光谱线条数最多为3种,故B错误;
C.用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子,氢原子吸收光子后的能量值:
$E={E}_{1}+13.06=-13.6+13.06=-0.54eV$
可知处于基态的氢原子吸收光子后将跃迁到$n=5$的能级,处于$n=5$能级的一群氢原子,在向低能级跃迁的过程中可以释放:$\frac {5\times (5-10} {2}=10$种不同频率的光子,故C正确;
D.氢原子的核外电子由低能级跃迁到高能级时,轨道半径增大,因电场力做负功,故氢原子电势能增大,电子的动能减小,故D错误。
故选:C。