調查局三等申論題
110年
[化學鑑識組] 儀器分析
第 一 題
📖 題組：
關於掃描式（scan）與傅利葉轉換型光譜儀的比較
關於掃描式（scan）與傅利葉轉換型光譜儀的比較
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
列出有效半高寬峰值（Δλeff）與狹縫寬度（w）及光柵線性解析度（D, linear dispersion）的關係，解釋狹縫寬度對偵測靈敏度及解析度的影響。（8 分）
思路引導 VIP
看到此題，首先應回想單光器（Monochromator）的核心公式：有效頻寬與狹縫寬度、線性色散的數學關係。接著，從物理光學的角度切入，思考「光通量」與「波長純度」的矛盾關係，以此邏輯來論述狹縫變寬時，為何會導致靈敏度上升但解析度下降的取捨（Trade-off）效應。
小題 (二)
解釋干涉型傅利葉轉換的解析度與產生干涉光徑差之關聯，干涉型紅外線傅利葉轉換光譜儀之光徑差如何調控？（8 分）
思路引導 VIP
本題測驗 FT-IR 核心組件「邁克生干涉儀」的原理。答題時首先點出解析度（Δν）與最大光徑差（δ_max）的倒數關係公式（Δν = 1/δ_max），接著說明光徑差是透過改變干涉儀中「移動面鏡」的位移量（δ = 2d）來實現調控的。
小題 (三)
UV 及 IR 吸收光譜儀分別較適合何種光譜儀（掃描式或傅利葉轉換型）？解釋原因。（9 分）
思路引導 VIP
本題測驗考生對不同光譜範圍（UV 與 IR）主要雜訊來源的理解。解題關鍵在於連結「雜訊類型（光子雜訊 vs. 偵測器熱雜訊）」與「傅利葉轉換的優勢/劣勢（多重工優勢 Fellgett's advantage）」，進而推論出各自適合的儀器架構。