免費開始練習
moea_joint_essay 114年 [化學] 分析化學、儀器分析

第 二 題

📖 題組:
關於原子光譜法(Atomic Spectroscopy),請回答下列問題:(2 題,共 16 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (二)

寫出 3 種主要造成原子光譜譜線寬化(Line Broading)的原因,並說明其物理來源與主要影響因子。(12 分)

思路引導 VIP

列出自然寬化(測不準原理)、都卜勒寬化(熱運動)、碰撞/壓力寬化(原子分子間碰撞)。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

造成原子光譜譜線寬化的三種主要原因如下:

  1. 自然寬化 (Natural Broadening): 物理來源:源自於激發態壽命的有限性。根據海森堡測不準原理 (ΔEΔt ≥ h/4π),激發態存在的時間(生命期)越短,其能階能量的分布寬度就越大,導致輻射波長產生一定的頻寬。

小題 (一)

原子化溫度比較:原子發射光譜法(Atomic Emission Spectroscopy, AES)比原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectroscopy, AAS)較為敏感,說明物理原因。(4 分)

思路引導 VIP

提到波茲曼分布(Boltzmann distribution)。AES 訊號取決於激發態原子數量,隨溫度呈指數變化;AAS 取決於基態原子,幾乎不受溫度微小變化影響。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

依據波茲曼分布(Boltzmann distribution),激發態原子與基態原子的比例呈指數關係。原子發射光譜法(AES)的訊號強度取決於「激發態」原子的數量,激發態原子的族群對溫度的微小改變極為敏感,會呈指數性大幅變動。相對地,原子吸收光譜法(AAS)的訊號強度取決於「基態」原子的數量;在一般原子化溫度下,絕大多數原子皆處於基態,溫度的微小波動對基態原子的總數影響極小。因此,AES 對溫度的變化遠比 AAS 更加敏感。

🏷️ 相關主題

現代儀器分析技術之原理與應用分析
查看更多「[化學] 分析化學、儀器分析」的主題分類考古題