普考申論題
110年
[環境檢驗] 儀器分析概要
第 一 題
📖 題組：
當特定波長的電磁輻射（electromagnetic radiation）通過某一樣品時，樣品中的分析物可以吸收此一特定波長的電磁輻射能量，因而發生吸收（absorption）現象。
當特定波長的電磁輻射（electromagnetic radiation）通過某一樣品時，樣品中的分析物可以吸收此一特定波長的電磁輻射能量，因而發生吸收（absorption）現象。
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
請依此現象，說明穿透度（transmittance）、（5 分）吸收度（absorbance）（5 分）以及比爾定律（Beer's law）。（5 分）
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本題測驗光譜分析的最基本定義。思考邏輯應從物理現象出發：光進入樣品（入射光 $P_0$）與穿出樣品（透射光 $P$）的關係。首先定義穿透度，再導出吸收度與穿透度的對數關係，最後連結到分析化學的核心——比爾定律，說明吸光度如何與濃度及路徑長度達成線性相關。
小題 (二)
請說明原子吸收光譜法的基本原理。（10 分）
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原子吸收光譜法（AAS）與分子光譜不同，對象是「原子」。思考時應圍繞：如何將樣品變成原子（原子化）、光源的特殊性（空心陰極燈）、以及吸收發生的能階躍遷。核心在於：基態原子吸收特定波長的輻射轉變為激發態，且吸收強度符合比爾定律。
小題 (三)
⑴民用夜視鏡的運作是根據那個輻射區域的特性？⑵試解釋為何在此輻射區域，夜視鏡可以運作。（4 分）
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看到夜視鏡應聯想「無可見光環境下如何成像」，直覺切入物體的熱輻射或環境微弱光線。接著對應電磁波譜，人體或常溫物體的輻射峰值落在紅外線區，作答時需結合黑體輻射原理或儀器的光電放大效應進行解釋。
小題 (四)
美容雷射有許多種。例如染料雷射可使來自表皮之血管增生而產生的紅斑退紅，而柔膚（長脈衝）和淨膚（短脈衝）雷射則可藉由其熱能來收縮皮下組織，並刺激皮下膠原增生，使色素沉澱在真皮層的褐斑淡化。這些雷射的運作是各在那個（些）輻射區域？解釋之。（4 分）
思路引導 VIP
首先辨識不同雷射的標的物（如血紅素、水分子或深層色素）及其對應的光譜吸收特性。紅斑（含血紅素）會吸收與其互補的可見光；而利用「熱能」穿透至深層皮下組織的雷射，通常對應能引起分子振動生熱、且波長較長穿透力較深的紅外光區。