110年:藥學二(第1次)

分子內能( internal energy )中電子遷移、振動遷移與轉動遷移之相對能量比約為:

A1:10: 100
B10: 5: 1
C10: 1: 0.1
D100: 1: 0.01

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查**分子光譜學(Molecular Spectroscopy)**中,不同能量遷移類型的相對大小。 分子的總內能(Internal Energy)主要由以下三種量子化的能量組成(忽略平移能量):

  1. 電子能(Electronic energy, EelecE_{elec}:與電子在不同軌域間的躍遷有關。
  2. 振動能(Vibrational energy, EvibE_{vib}:與原子間化學鍵的伸縮或彎曲振動有關。
  3. 轉動能(Rotational energy, ErotE_{rot}:與分子整體的轉動有關。

這三種能量的能階間距(energy gap)大小順序為: EelecEvibErotE_{elec} \gg E_{vib} \gg E_{rot}

選項分析

  • 選項 (A) 1:10: 100
    • 此選項順序為 Eelec<Evib<ErotE_{elec} < E_{vib} < E_{rot},完全相反。電子遷移能量應為最大。
  • 選項 (B) 10: 5: 1
    • 此選項順序正確,但比例差距太小。電子遷移與振動遷移的能量差通常在 10~100 倍以上,而非僅 2 倍。
  • 選項 (C) 10: 1: 0.1
    • 此選項顯示各能量間相差約 10 倍 ($10

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