高考申論題
111年
[材料工程] 材料分析
第 一 題
📖 題組：
請說明：（每小題 10 分，共 20 分） (一) X 光光電子能譜圖（XPS）可用來解析材料表面之化學價態之原理。 (二) 感應耦合電漿發射光譜圖（ICP-OES）可用來解析微量元素分析之原理。
請說明：（每小題 10 分，共 20 分） (一) X 光光電子能譜圖（XPS）可用來解析材料表面之化學價態之原理。 (二) 感應耦合電漿發射光譜圖（ICP-OES）可用來解析微量元素分析之原理。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
X 光光電子能譜圖（XPS）可用來解析材料表面之化學價態之原理。
思路引導 VIP
看到XPS分析化學價態，首要想到的核心物理法則是「光電效應」與能量守恆方程式（Ek = hν - Eb - Φ）。接著，必須點出「化學位移（Chemical Shift）」的概念，詳細解釋原子周圍化學環境（如氧化態、鍵結電負度）改變時，如何影響內層電子的屏蔽效應與束縛能，這是XPS能鑑定表面價態的根本機制。
小題 (二)
感應耦合電漿發射光譜圖（ICP-OES）可用來解析微量元素分析之原理。
思路引導 VIP
看到這題，應將 ICP-OES 拆解為『ICP (高溫激發源)』與『OES (發射光譜)』兩部分來論述。先說明高溫電漿如何使樣品原子化並激發外層電子，接著利用物理公式解釋電子躍遷回基態時釋放特徵波長光子的機制，最後點出『波長決定元素種類（定性）、光強度決定濃度（定量）』作為微量分析的結論。