光谱分析复习和思考题
光谱学复习思考题三解答
1．基于刚性转子模型下，转动能级___________, 双原子分子的远红外光谱为一系列波数差=2B 的间距相等谱线。
2. 已知CO 的J=1和J=2的转动能级分别为：E 1=7.6⨯10-23J ，
E 2=22.9⨯10-23J ，试求：
① 由J=1跃迁到J=2时CO 分子所吸收光的波长；
② CO 分子的转动常数；
③ CO 分子的转动惯量；
④ CO 分子的核间距离。
3. H 35Cl 的远红外光谱线波数为21.18，42.38，63.54，8
4.72，10
5.91cm-1，试求其转动惯量I 及核间距r 。
4. 考虑分子振动的非谐性后，采用Morse 势能曲线描述双原子分子的振动，振动能量为:
其特征频率
5. 双原子分子的振动和转动的总能量为：
6. 双原子分子的振转光谱的选择定律是：
分子:
根据转动量子数的变化值，振转光谱可分为：_P_、_Q_、_R_三支。
试标出图中所有可能的P 和R 支谱线。
)1(822
+=J J I h E r πe e e h h E χνν2)21()21(+-+=v v v μπk v e 21=()121212
,++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=J BchJ h v h E e e e J χννv v 1
Δ 21Δ±=±±=J ,, v
7．CO的近红外光谱在2144cm-1有一强谱带，试计算：
①CO基本谱带的频率；②振动周期；
③力学常数；④CO的零点能。
光谱分析课后习题解答
第10章 光分析法基础1.光分析法与其他分析方法相比有什么突出优点？光分析法在分析过程不涉及混合物分离，某些方法可进行混合物选择性测量，仪器涉及大量光学器件，与其他分析方法相比，具有灵敏度高、选择性好、用途广泛等特点。
它涉及辐射能与待测物质间的相互作用及原子或分子内的能级跃迁，能提供化合物的大量结构信息，在研究待测物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他分析方法难以取代的地位。
2.光分析法有哪些主要的类别？根据物质与辐射能作用的方式，光分析法可分为：光谱分析法和非光谱分析法。
光谱分析法根据作用对象不同可分为原子光谱分析法和分子光谱分析法。
3.光栅和棱镜相比有哪些优点？棱镜：获得的是非均匀排列的光谱；光栅的谱级重叠，有干扰，要考虑消除，而棱镜不存在这种情况。
光栅：获得的是匀排光谱；光栅的色散率和分辨率比棱镜高；光栅适用的波长范围比棱镜宽。
棱镜分光是由于光的折射率不同而进行的光栅是由于衍射效应分光的⑴．分光原理不同，折射和衍射。
⑵．棱镜的波长越短，偏向角越大，而光栅正好相反。
⑶．光栅的谱级重叠，有干扰，要考虑消除；而棱镜不存在这种情况。
4.为什么中阶梯光栅的刻线数少，分辨率反而高？中阶梯光栅的分辨率R=nN=2W*sin θ/λ ,即用高的光谱级次n(即衍射角θ大，闪耀角β也大)，和大的光栅宽度W 就能获得很高的分辨率，因此虽然中阶梯光栅的刻度线少，但是分辨率反而高。
5.为什么中阶梯光栅与棱镜结合可获得二维光谱？有什么作用？将中阶梯光栅与低色散率的棱镜配合使用,可使200~800 nm 的光谱形成光谱级次波长的二维色散光谱，全部光谱集中在40 mm2的聚焦面上,特别适合多道检测器的同时检测。
6.当入射角为60°，衍射角为40°时，为了得到波长为400nm 的一级光谱，光原 子 吸收光谱 原 子 发 射 光 谱 原 子 荧 光 光 谱 X 射 线 荧 光 光 光分析法光谱分析法非光谱分析法 折射法 圆 二 色性法 X 射 线 衍 射法 干 涉 法 旋 光 法 原子光谱分析法 分子光谱分析法 紫 外 光 谱 法 红 外 光 谱 法 分 子 荧 光 光谱 分 子 磷 光 光 谱 核 磁 共 振 波 谱栅的刻度线数为多少？-4-4d(sin sin )n n 1400nm d =2.6510mm sin sin sin 60sin 401d 2.6510mm NN 3774α±θ=λλ⨯∴==⨯α+θ︒+︒==⨯= 7.光、热检测器的基本原理是什么？光谱仪器多采用光检测器和热检测器两种，都是将光信号转变为易检测的电信号装置。
波谱解析必做习题参考答案
波谱解析必做习题参考答案波谱解析必做习题参考答案波谱解析是一门重要的分析技术，广泛应用于化学、物理、生物等领域。
通过分析物质的光谱特征，可以推断其组成、结构和性质。
在学习波谱解析的过程中，做习题是提高理解和应用能力的重要途径。
下面是一些常见的波谱解析习题及其参考答案，希望对大家有所帮助。
一、红外光谱解析1. 习题：某有机物的红外光谱图中，出现了一个宽而强的吸收峰，峰位在3200-3600 cm-1之间，且没有其他明显吸收峰。
请推断该有机物的结构。
参考答案：该有机物很可能是一种醇。
醇的红外光谱中，羟基（-OH）的拉伸振动会出现宽而强的吸收峰，峰位在3200-3600 cm-1之间。
由于没有其他明显吸收峰，可以排除其他含有羟基的有机物，如酚和酮。
2. 习题：某有机物的红外光谱图中，出现了一个强吸收峰，峰位在1700 cm-1左右，且没有其他明显吸收峰。
请推断该有机物的结构。
参考答案：该有机物很可能是一种酮。
酮的红外光谱中，羰基（C=O）的伸缩振动会出现强吸收峰，峰位在1700 cm-1左右。
由于没有其他明显吸收峰，可以排除其他含有羰基的有机物，如醛和酸。
二、质谱解析1. 习题：某有机物的质谱图中，出现了一个分子峰（M+）的相对强度为100%，以及一个相对强度为15%的分子离子峰（M+1）。
请推断该有机物的分子式。
参考答案：该有机物的分子式中可能含有碳、氢和氧元素。
分子离子峰（M+1）的相对强度为15%，说明该有机物中有一个碳原子的丰度为15/100=15%比例相对较高。
根据碳的相对丰度为12/13，可以推断该有机物的分子式中含有6个碳原子。
2. 习题：某有机物的质谱图中，出现了一个分子峰（M+）的相对强度为100%，以及一个相对强度为43%的分子离子峰（M+1）。
请推断该有机物的分子式。
参考答案：该有机物的分子式中可能含有碳、氢和氧元素。
分子离子峰（M+1）的相对强度为43%，说明该有机物中有一个碳原子的丰度为43/100=43%比例相对较高。
红外光谱与拉曼光谱课堂示例与思考题
Q&A
（1）红外光谱的产生主要与分子的何种运动有关，为什么？
（2）产生红外吸收的条件是什么？
（3）λ=800nm，换算成波数是多少cm-1？
波数σ=800 cm-1 ，换算成波长是多少μm ?
（4）二氧化碳红外光谱图上是否可以检测到O=C=O对称伸缩振动，为什么？红外光谱在无机材料研究中的应用实例
Q & A
(1)H2、N2、O2为什么是非红外活性的？
(2)羧酸与粉体表面作用，其羰基官能团的吸收振动峰将发生红移还是蓝移？羧酸通过
氢键形成二聚体时，其羰基和羟基官能团的吸收振动峰将发生红移还是蓝移？
拉曼光谱应用示例:。
(完整版)现代仪器分析考试题目答案
现代仪器分析与技术思考题一、近红外光谱分析•近红外吸收光谱与中红外吸收光谱有何关系及差别?答：近红外谱区是介于可见谱区与中红外谱区之间的电磁波，其范围为12800~3960cm-1(780~2526nm)。
近代研究证实，该区域的吸收主要是分子中C-H、N—H、o —H基团基频振动的倍频吸收与合频吸收产生的。
•近红外光谱区的吸收峰，主要是哪些基团的何种振动形式的吸收产生的？答：由X—H(X=C，N，O，S)键的伸缩振动所产生。
•近红外光谱分析有哪些特点?(1)答：由于近红外光谱的产生来自分子振动跃迁的非谐振效应，能级跃迁的概率较低，与中红外谱图相比，其语带较宽且强度较弱，特别在短波近红外区域，主要是第三级倍频及一、二级倍频的合频，其吸收强度就更弱。
(2)因为物体对光的散射率随波长的减少而增大，所以与中红外区相比，近红外谱区光的波长短，散射的效率高，因此近红外谱区适合做固体、半固体、液体的漫反射光谱或散射光谱分析，可以得到较高的信噪比，较宽的线性范围。
(3)近红外光谱记录的倍频、合频吸收带比基频吸收带宽很多，这使得多组分样品的近红外光谱中不同组分的谱带、同一组分中不同基团的谱带以及同一基团不同形式的倍频、合频谱带发生严重的重叠，从而使近红外光谱的图谱解析异常困难。
(4)近红外分析的缺点。
谱带重叠．特别对复杂体系，光谱信息特征性不足，没有定性鉴别优势；灵敏度较差，特别在近红外短波区域，对微量组分的分析仍较困难。
•试述近红外光谱的用途。
答：(1) 药物和化学物质中水分的含量测定由于水分子在近红外区有一些特征性很强的合频吸收带，而其他各种分子的倍频与合频吸收相对较弱，这使近红外光谱能够较为方便地测定药物和化学物质中水分的含量。
近红外法避免了空气中水分的干扰。
(2) 药物鉴别分析对药物和其他化学物质进行可靠的鉴定是分析试验室一项重要的任务，这种鉴定可基于近红外光谱分析技术进行。
采用主成分分析和偏最小二乘算法进行光谱的特征选择，可实现对不同原料药和不同剂量的同种药物制剂的区分。
XRF考题
X射线荧光光谱思考题一、填空题1．波长（单位为nm）为λ的X射线，其能量（以eV为单位）是____________。
2．在X射线强度测量中，如果在时间t秒内测得的X射线光子总计数为N，则总计数的相对标准偏差为____________。
3．假定测量的X射线光子计数遵循高斯分布，测量计数率为10kcps的谱线时，如果测量时间为4秒钟，则强度测量的相对标准偏差为____________。
4．按分光方式的不同，X射线荧光光谱可分为____________和____________。
5．在波长色散X射线荧光光谱分析中，如果某谱线用LiF200（2d=0.4028nm）晶体分光时，在2θ坐标上的光谱峰出现在60º处，那么改用LiF220（2d=0.2848nm）晶体分光后，光谱峰出现在2θ坐标上的位置是____________。
6．在XRF分析中，如果某样品的密度为5g/cm3，样品对测量谱线的质量吸收系数为200cm2/g，在出射角为30度的仪器中测量时，样品的“无限厚”是____________微米。
7．试举出X射线荧光光谱分析中的2种制样方法____________和____________。
8．试举出X射线荧光光谱分析中的2种基体校正方法____________和____________。
9．试举出2种影响X射线在样品中的质量吸收系数大小的因素_________和_________。
10．X射线与物质相互作用，能产生X射线荧光的作用是____________吸收。
二、选择题1．以下几种波长的射线，属于X射线的是：（）(A) 0.001nm (B) 1nm (C) 100nm (D) 1000nm2. 以下几种射线中，能激发锌（Zn）的K系谱线的是：（）(A) Fe Kα谱线(B) Cu Kα谱线(C) Zn Kα谱线(D) Br Kα谱线3. 以下几种射线中，激发铁（Fe）的K系谱线最有效的是：（）(A) Cr Kα谱线(B) Ni Kα谱线(C) Zn Kα谱线(D) Rh Kα谱线4. 波长为λ的X射线照射到以下哪种物质时，产生最强康普顿（Compton）散射的是：（）(A) 碳(B) 氧化铁(C) 硫酸铜(D) 银5. 在X射线荧光光谱中，对于波长为λ的X射线荧光，样品达到“无限厚”时，厚度最大的物质是：（）(A) 硼酸(B) 二氧化硅(C) 硫酸铜(D) 铅6. 以下几种元素中，K系谱线的荧光产额最高的是：（）(A) 铁(B) 镍(C) 铜(D) 银7. 以下几种元素中，Kβ/Kα强度比最高的是：（）(A) 钾(B) 镍(C) 溴(D) 银8. 在X射线荧光光谱分析的熔融法制样中，以下几种物质中可以做脱模剂的是：（）(A) 碘化钾(B) 硝酸铵(C) 过氧化钡(D) 硫酸钡9. 在X射线荧光光谱分析中，薄样法的优点是：（）(A) 强度高(B) 背景低(C) 重复性好(D) 谱线干扰少10. 以下几种探测器中，一般不用于波长色散X射线荧光光谱仪中的是：（）(A) 流气正比计数器(B) 闪烁计数器(C) 半导体计数器(D) 封闭式正比计数器三、简答题1.简述X射线荧光光谱的基本原理、特点和作用。
紫外可见吸收光谱思考题与练习题
紫外可见吸收光谱思考题与练习题1.有机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型？各有什么特点？在分析上较有实际应用的有哪几种类型？2.无机化合物分子中电子跃迁产生的吸收带有哪几种类型？何谓配位体场跃迁？请举例加以说明。
3.采用什么方法可以区别n－π*和π－π*跃迁类型？4.何谓朗伯－比耳定律(光吸收定律)?数学表达式及各物理量的意义如何？引起吸收定律偏离的原因是什么?5.试比较紫外可见分光光度计与原子吸收分光光度计的结构及各主要部件作用的异同点。
6.试比较常规的分光光度法与双波长分光光度法及导数分光光度法在原理及特点上有什么差别。
7.分子能发生n－σ*跃迁，为227nm(ε为900)。
试问：若在酸中测量时，该吸收峰会怎样变化？为什么？答案: n－σ*跃迁产生的吸收峰消失。
8.某化合物的为305nm，而为307nm。
试问：引起该吸收的是n－π*还是π－π*跃迁？答案: 为π－π*跃迁引起的吸收带。
10.若在下列情况下进行比色测定，试问：各应选用何种颜色的滤光片？(1) 蓝色的Cu(Ⅱ)－NH3配离子；(2) 红色的Fe(Ⅲ)－CNS－配离子；(3) Ti(Ⅴ)溶液中加入H2O2形成黄色的配离子。
答案: (1)黄色；（2）蓝绿色；（3）蓝色。
11.排出下列化合物的及的顺序：乙烯、1,3,5－己三烯、1,3－丁二烯。
答案: 1,3,5－己三烯> 1,3－丁二烯> 乙烯。
13.紫罗兰酮有两种异构体，α异构体的吸收峰在228nm(ε＝14000)，β异构体吸收峰在296nm(ε＝11000)。
试指出这两种异构体分别属于下面的哪一种结构。
答案:I为β，II为α。
14.如何用紫外光谱判断下列异构体：15.根据红外光谱及核磁共振谱推定某一化合物的结构可能为(A)或(B)，而测其紫外光谱为为284nm(ε9700)，试问结构何种？答案: (A)。
16.以丁二酮肟光度法测定微量镍，若配合物NiDx2的浓度为1.70×10－5mol·L－1，用2.0cm 吸收池在470nm波长下测得透射比为30.0%。
仪器分析红外吸收光谱法习题和答案解析
红外吸收光谱法一．填空题1．一般将多原子分子的振动类型分为伸缩振动和变形振动,前者又可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动，后者可分为面内剪式振动(δ）、面内摇摆振动(ρ) 和面外摇摆振动(ω）、面外扭曲振动(τ） . 2．红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 远红外区，中红外区和近红外区，其中中红外区的应用最广.3．红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物，因此，除了单原子和同核分子等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收.4．在红外光谱中,将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为红外活性，相反则称为红外非活性的 .一般来说，前者在红外光谱图上出现吸收峰。
5．红外分光光度计的光源主要有能斯特灯和硅碳棒 .6．基团一OH、一NH；==CH的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm—1, 3300—3000 cm-1， 3000—2700 cm-1.7．基团一C≡C、一C≡N ；-C==O；一C＝N，一C＝C-的伸缩振动频率范围分别出现在 2400-2100 cm-1， 1900—1650 cm—1， 1650—1500 cm-1。
8．4000—1300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域，称为官能团区；1300—600 cm—1 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同，犹如人的指纹一样，故称为指纹区。
二、选择题1．二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别（A）A。
3，2,4 B。
2，3，4 C。
3，4,2 D。
4，2，32．乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为（C）A. 2，3，3B. 3，2,8 C。
3，2，7 D. 2，3，74．下列数据中，哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3CH2COH的吸收带？（D）A. 3000-2700cm-1，1675—1500cm—1，1475—1300cm一1。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光谱分析复习和思考题
（刘老师讲课内容）
答疑地点：材料楼217房间
一、光谱法基础知识
1. 光谱法定义或者原理
2. 光谱法的分类
二、原子发射光谱
1. 原子发射光谱是怎样产生的？为什么各种元素的原子都有其特征的谱线？
2. 产生谱线自吸及自蚀的原因是什么？
3. 解释下列名词：
（1）激发电位和电离电位。
（2）共振线、原子线、离子线、灵敏线、最后线。
4. 摄谱仪的类型及分光原理
5. 发射光谱分析中，如何选择分析线和分析线对
三、原子吸收和原子荧光光谱
1. 原子吸收光谱和原子荧光光谱是如何产生的？
2. 解释下列名词：⑴谱线轮廓；⑵积分吸收；⑶峰值吸收；⑷锐线光源。
3. 表征谱线轮廓的物理量有哪些？
4. 原子吸收光谱仪与原子荧光光谱仪有何不同？
5. 标准加入法定量分析中，工作曲线的横纵坐标分别是什么？
6. 三种原子光谱的相互联系与区别及各自的应用特点？
7. 原子吸收光谱法的干扰效应及消除方法
四、紫外光谱
1. 紫外可见吸收光谱产生的原理？
2. 什么是生色团和助色团，并分别列举两个例子？
3. 紫外可见吸收光谱有哪些应用，特别是一些特殊的应用，如结构分析和物理化学参
数的测定。
4. 排出下列化合物的及的顺序：CH3CI；CH3Br；CH3I
5. 紫罗兰酮有两种异构体，α异构体的吸收峰在228nm(ε＝14000)，β异构体吸收峰在
296nm(ε＝11000)。
试指出这两种异构体分别属于下面的哪一种结构。
(Ⅰ) (Ⅱ)
答案: I为β，II为α。
五、红外光谱
1. 红外吸收光谱法产生的原理及产生红外吸收的条件？
2. 影响化学键伸缩振动频率的直接因素是什么？
3. 各官能团所在的红外吸收波长的范围？
4. 影响吸收强度的内外部因素是什么？
5. 不饱和度计算的公式？并说明公式中各量的含义？不饱和度为0、1、2或者4时代
表什么？
6. 指出下列振动是否具有红外活性？
（1）中的C-C伸缩振动（2）中的C-C伸缩振动
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）。