109年:藥學二(第1次)

有關光譜分析法中輻射能之 敘述,下列何者錯誤?

A輻射能頻率通常以 nm 表示
B輻射波長愈長,能量愈低
C紅外光譜之單位常以 cm -1表示
D紅外光之波數愈大,所含能量愈高

詳細解析

本題觀念:

本題考查光譜分析法 (Spectroscopic Analysis) 中電磁輻射的基本性質,特別是能量 (Energy, E)頻率 (Frequency, ν\nu)波長 (Wavelength, λ\lambda)波數 (Wavenumber, νˉ\bar{\nu}) 之間的數學關係與習慣使用的單位。

這些參數之間的關係由普朗克關係式 (Planck relation) 描述: E=hν=hcλ=hcνˉE = h\nu = \frac{hc}{\lambda} = hc\bar{\nu} 其中 hh 為普朗克常數,cc 為光速。

選項分析

  • A. 輻射能頻率通常以 nm 表示 (錯誤)

    • 頻率 (ν\nu) 的定義是單位時間內通過某一點的波數,其標準國際單位 (SI unit) 為 赫茲 (Hertz, Hz)秒分之一 (s1s^{-1})
    • 奈米 (nm) 是長度單位,通常用於表示 波長 (λ\lambda),特別是在紫外光-可見光光譜 (UV-Vis) 中。
    • 因此,將頻率的單位描述為 nm 是錯誤的,nm 應為波長的單位。
  • B. 輻射波長愈長,能量愈低 (正確) *

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