108年:藥學二(第1次)

下列有關拉曼光譜分析( Raman spectroscopy )之敘述,何者錯誤?

A可⽤於具對稱性鍵結之結構分析
B單位為 cm⁻¹
C其光譜範圍相當於遠紅外光譜
D提供額外的指紋鑑別資訊,可互補紅外光譜

詳細解析

本題觀念:

拉曼光譜法(Raman spectroscopy)與紅外光譜法(infrared spectroscopy, IR)同屬振動光譜技術,兩者互補,適用於不同化學鍵結的分析。本題考核拉曼光譜的基本原理、單位、光譜範圍及其與紅外光譜的關係。

選項分析

(A) 可用於具對稱性鍵結之結構分析 ✅ 正確陳述 拉曼散射(Raman scattering)的活性條件是分子振動時極化率(polarizability)發生改變,而非偶極矩改變。對稱性鍵結(如 C=C、S-S、C-C 同核鍵結)在振動時偶極矩幾乎不變(IR 不活性),但極化率改變顯著,因此在拉曼光譜中具有高活性。此為拉曼光譜相較於紅外光譜的重要優勢之一。

(B) 單位為 cm⁻¹ ✅ 正確陳述 拉曼光譜以**波數(wavenumber, cm⁻¹)**表示拉曼位移(Raman shift),即散射光與入射光之間的能量差,此與紅外光譜使用相同單位,但代表不同物理意義。

(C) 其光譜範圍相當於遠紅外光譜 ❌ 錯誤陳述(本題答案) 拉曼光譜測量的分子振動頻率範圍主要相當於中紅外光譜(mid-infrared, MIR),即約 4000–400 cm⁻¹。遠紅外光譜(far-infrared)範圍為約 400–10 cm⁻¹,主要涉及晶格振動及分子間作用力,並非拉曼光譜

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