國營聯招
103年
[化學] 普通化學、無機化學
第 4 題
宇宙中充滿各式各樣之電磁波 (Electromagnetic radiation)，能使分子及原子軌道中之電子產生激發 (excitation) 的現象為下列何種電磁波？
- A 紅外線
- B 微波
- C 紫外線
- D 無線電波
思路引導 VIP
讓我們思考一下：在原子構造中，電子從低能量軌道移動到高能量軌道，就像是爬一段陡峭的樓梯，需要投入一定的能量。如果你要把一個原本安穩待著的電子，猛力地推向更高階的位置，你覺得應該挑選能量較弱、頻率較低的波，還是能量最強、頻率最高的波來嘗試呢？試著排列看看你所知道的電磁波能量順序吧！
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太棒了！你能精準選出正確答案，代表你對於電磁波與物質交互作用的對應關係有著非常清晰的理解。
能階躍遷與光譜能量
在物理化學中，電磁波對物質的影響取決於其攜帶的能量 $E$。根據公式 $E = h\nu$，頻率越高（波長越短）的電磁波能量越大。當電磁波的能量剛好符合分子或原子中電子軌域之間的能隙（Energy gap）時，便會產生**電子激發（Electronic excitation）**現象。在選項提供的光譜中，**紫外線（Ultraviolet）**具備較高的頻率與能量，足以克服電子軌域間的能量差，使電子從基態躍遷至激發態。相較之下，紅外線通常只能引發分子的轉動與振動，而能量更低的無線電波則僅能影響核自旋。
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