《谱学导论》各章习题+参考答案
光谱学导论试题及答案高中
光谱学导论试题及答案高中一、选择题（每题2分，共20分）1. 光谱学研究的是以下哪一项？A. 光的传播B. 光与物质的相互作用C. 物质的电磁性质D. 光的折射和反射2. 光谱分析中，哪种光谱是物质固有的光谱？A. 吸收光谱B. 发射光谱C. 散射光谱D. 反射光谱3. 光谱分析中，原子吸收光谱的产生是由于：A. 原子从基态跃迁到激发态B. 分子从基态跃迁到激发态C. 原子从激发态跃迁到基态D. 分子从激发态跃迁到基态4. 光谱分析中，发射光谱的产生是由于：A. 原子从基态跃迁到激发态B. 原子从激发态跃迁到基态C. 分子从基态跃迁到激发态D. 分子从激发态跃迁到基态5. 光谱分析中，哪种光谱可以用来确定物质的组成？A. 吸收光谱B. 发射光谱C. 散射光谱D. 反射光谱二、填空题（每空2分，共20分）6. 光谱分析中，____ 光谱可以用于定量分析。
7. 光谱分析中，____ 光谱可以用于定性分析。
8. 光谱分析中，____ 光谱是连续的。
9. 光谱分析中，____ 光谱是由线状谱组成的。
10. 光谱分析中，____ 光谱可以用来研究分子结构。
三、简答题（每题15分，共30分）11. 简述光谱分析在化学分析中的应用。
12. 描述原子吸收光谱与发射光谱的区别。
四、论述题（30分）13. 论述光谱分析在天文学中的应用及其重要性。
答案一、选择题1. B2. A3. A4. B5. B二、填空题6. 吸收7. 发射8. 连续9. 线状10. 吸收三、简答题11. 光谱分析在化学分析中的应用包括但不限于：通过原子吸收光谱分析溶液中金属离子的浓度，通过发射光谱分析元素的类型和含量，以及通过分子光谱分析化合物的结构等。
12. 原子吸收光谱是当原子从基态吸收光子并跃迁到激发态时产生的，通常用于定量分析；而发射光谱是当原子从激发态跃迁回基态时释放光子产生的，通常用于定性分析。
四、论述题13. 光谱分析在天文学中的应用极为广泛，它可以用来确定恒星和其他天体的化学组成，通过分析其发射或吸收的光谱线来识别元素和分子。
谱学导论 1-1,2分子光谱基础_2010
SCF-MO 如ab-initio等
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谱学导论
§1.2 分子光谱概论
1.2.2 分子光谱的分布和特征
名称 紫外线 紫 可 见 光 蓝,青 绿 黄 橙 红 近红外 红 外 线 短波红外 中红外 热红外 远红外 波长范围 10 纳米 ~0.4 微米 0.38~0.455 微米 0.455~0.492 微米 0.492~0.577 微米 0.577~0.597 微米 0.597~0.622 微米 0.622~0.78 微米 0.8~1.3 微米 1.3~3 微米 3~8 微米 8~14 微米 14 微米 ~1 毫米
分子光谱
转动光谱 紫外可见光谱 红外光谱 吸收谱 振动光谱 发射谱 电子光谱
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谱学导论
§1.2 分子光谱概论
光谱技术的发展
1672： 牛顿（I. Newton) 用棱镜测量太阳光谱
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§1.2 分子光谱概论
狭缝，透镜，棱镜，屏幕
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§1.2 分子光谱概论
2 e 2 N N N e N N N N N e N N e
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§1.2 分子光谱概论
由于 e ( r , R ) 对R 的变化率比 N ( R ) 对R 的变化率小得多， 于是，有 N e ( r , R ) 0。上式简化为
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§1.2 分子光谱概论
1912：玻尔（N. Bohr）的氢原子光谱理论，“玻尔原子”
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仪器分析复习题参考答案
仪器分析复习题参考答案《仪器分析》复习题第⼀章绪论⼀、仪器分析⽅法的分类（四⼤类）（⼀）光学分析法(spectroscopic analysis)以物质的光学性质（吸收，发射，散射，衍射）为基础的仪器分析⽅法。
包括原⼦吸收光谱法、原⼦发射光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外光谱法、核磁共振波谱法等。
(⼆)电分析(electrical analysis)：电流分析，电位分析，电导分析，电重量分析,库仑法，伏安法。
（三）⾊谱分析(chromatography analysis) ：⽓相⾊谱法，液相⾊谱法（四）其它仪器分析⽅法(other analysis)：1. 质谱法2. 热分析法包括热重法、差热分析法、⽰差扫描量热法等。
3. 电⼦显微镜，超速离⼼机，放射性技术等。
⼆、定量分析⽅法的评价指标灵敏度：物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为⽅法的灵敏度，⽤S表⽰。
精密度：是指使⽤同⼀⽅法，对同⼀试样进⾏多次测定所得测定结果的⼀致程度。
精密度⽤测定结果的标准偏差 s或相对标准偏差(s r )量度。
准确度: 试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度。
检出限：某⼀分析⽅法可以检出被测物质的最⼩浓度或最⼩质量，称为该⽅法对该物质的检出限。
以浓度表⽰的称为相对检出限，以质量表⽰的称为绝对检出限。
第⼆章光谱分析导论⼀、光谱区中紫外、可见、红外对应的波长范围？紫外：200-380nm 可见：380-780nm 近红外：780-2500nm 中红外：2.5-50µm 远红外：50-300µm ⼆、原⼦光谱和分⼦光谱的⽐较。
原⼦光谱的特征：电⼦能级间的跃迁,属电⼦光谱,线状光谱。
分⼦形成带状光谱的原因能量离散，导致谱线宽度扩展测不准原理、相对论效应导致谱线宽度扩展。
再加上能级之间的能量间距⾮常⼩，导致跃迁所产⽣的谱线⾮常多，间距⾮常⼩，易于重叠。
原⼦光谱：原⼦基态与激发态能量差△E=1-20eV，与紫外-可见光的光⼦能量相适应，特征是线状光谱相邻电⼦能级间的能量差△Ee=1-20eV，与紫外-可见光的光⼦能量相适应，特征是线状光谱分⼦光谱：相邻振动能级间的能量差△Ev=0.05-1eV,与中红外区的光⼦能量相适应，特征是带状光谱相邻转动能级间的能量差△Er<0.05eV, 与远红外区的光⼦能量相适应，特征是带状光谱三、 1. 物质吸收光的过程⽆辐射退激共振发射荧光磷光2. 物质散射光的过程瑞利散射斯托克斯散射反斯托克斯散射四、荧光与磷光产⽣的量⼦解释及其区别？荧光：激发分⼦与其它分⼦相碰,⼀部分能量转化为热能后,下降到第⼀激发态的最低振动能级,然后再回到基态的其它振动能级并发射光⼦的发射光称荧光。
谱学导论第二版习题答案
谱学导论第二版习题答案谱学导论第二版习题答案谱学导论是一门研究光谱学原理和应用的学科。
通过对物质与光的相互作用进行研究，谱学导论可以揭示物质的组成、结构和性质。
谱学导论第二版是该学科的经典教材，其中的习题对于学生来说是非常重要的学习资源。
下面将对该教材中的一些习题进行解答，帮助读者更好地理解光谱学的基本原理。
习题一：什么是光谱学？它的应用领域有哪些？光谱学是研究物质与光的相互作用的学科。
它通过分析物质与光的相互作用过程中产生的光信号，来研究物质的组成、结构和性质。
光谱学的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 化学分析：通过分析物质的光谱特征，可以确定物质的组成和浓度，用于化学分析和质量控制等领域。
2. 物质结构研究：通过分析物质的光谱数据，可以揭示物质的分子结构和化学键的性质，用于有机化学、无机化学等领域的研究。
3. 天文学研究：通过观测天体的光谱，可以了解宇宙中物质的组成和演化过程，揭示宇宙的奥秘。
4. 环境监测：通过分析环境中物质的光谱特征，可以监测和评估环境中的污染物，用于环境保护和治理。
习题二：什么是原子光谱？它的分类有哪些？原子光谱是研究原子与光的相互作用的光谱学分支。
原子光谱可以分为发射光谱和吸收光谱两类。
1. 发射光谱：当原子受到能量激发后，电子从高能级跃迁到低能级时，会辐射出特定波长的光。
这些特定波长的光可以通过光谱仪进行分析，得到原子的发射光谱。
发射光谱可以用于原子的定性和定量分析。
2. 吸收光谱：当原子受到外界光的照射时，电子会吸收与其能级差相等的能量，从基态跃迁到激发态。
吸收光谱是通过测量原子吸收光的强度和波长来研究原子的能级结构和物理性质的。
吸收光谱可以用于原子的定性和定量分析。
习题三：什么是分子光谱？它的分类有哪些？分子光谱是研究分子与光的相互作用的光谱学分支。
分子光谱可以分为振动光谱和旋转光谱两类。
1. 振动光谱：分子由于其振动和转动而具有一系列能级。
当分子受到外界光的照射时，分子的振动能级会发生跃迁，产生特定波长的光谱。
谱学导论课件
样品制备 1. 气体 对气体样品应 采用气体槽来进行 测量， 测量，其两端粘有 红外透光的NaCl NaCl或 红外透光的NaCl或 KBr窗片 窗片。 KBr窗片。先将气 槽抽真空， 槽抽真空，再将试 样注入。 样注入。
2. 液体 液体样品常采用液体池（ 液体样品常采用液体池（槽）来进行测定
（1）液体池法 沸点较低，挥发性较大的试样，可注入封闭液体池中， 沸点较低，挥发性较大的试样，可注入封闭液体池中， 液层厚度一般为0.01 1mm。 0.01—1mm 液层厚度一般为0.01 1mm。 （2）液膜法 沸点较高的试样，直接滴在两片盐片之间，形成液膜。 沸点较高的试样，直接滴在两片盐片之间，形成液膜。 对于一些吸收很强的液体， 对于一些吸收很强的液体，当用调整厚度的方法仍然得 不到满意的谱图时，可用适当的溶剂配成稀溶液进行测定。 不到满意的谱图时，可用适当的溶剂配成稀溶液进行测定。 一些固体也可以溶液的形式进行测定。 一些固体也可以溶液的形式进行测定。常用的红外光谱溶剂 应在所测光谱区内本身没有强烈的吸收，不侵蚀盐窗，对试 应在所测光谱区内本身没有强烈的吸收，不侵蚀盐窗， 样没有强烈的溶剂化效应等。 样没有强烈的溶剂化效应等。
透光范围/µm 范围 µ 0.2-25 0.25-40 0.13-12 0.2-55 0.55-40
注 意 事 项 湿度低 易潮解、湿度低于 40% 易潮解、湿度低于 35% 湿度低 不溶 于 水 ， 用 于水 溶 液 易潮 解 微溶 于 水 （ 有 毒）
3. 单色器 由色散元件、准直镜和狭缝构成。 由色散元件 、准直镜和狭缝构成。其中可用几个光栅 来增加波数范围，狭缝宽度应可调。 来增加波数范围，狭缝宽度应可调。 狭缝越窄，分辨率越高， 狭缝越窄， 分辨率越高，但光源到达检测器的能量输 出减少，这在红外光谱分析中尤为突出。 出减少， 这在红外光谱分析中尤为突出。为减少长波部分 能量损失，改善检测器响应，通常采取程序增减狭缝宽度 能量损失， 改善检测器响应， 通常采取程序增减狭缝宽度 的办法，即随辐射能量降低，狭缝宽度自动增加， 的办法， 即随辐射能量降低，狭缝宽度自动增加，保持到 达检测器的辐射能量的恒定。 达检测器的辐射能量的恒定。 4. 检测器及记录仪 红外光能量低，因此常用热电偶、测热辐射计、 红外光能量低，因此常用热电偶、测热辐射计、 热释 电检测器和碲镉汞检测器等。 电检测器和碲镉汞检测器等。
《量子力学导论》习题答案(曾谨言版,北京大学)(2)
第六章 中心力场6.1) 利用6.1.3节中式（17）、（18），证明下列关系式相对动量 ()21121p m p m M r p-==∙μ （1） 总动量 21p p R M P+==∙ （2）总轨迹角动量p r P R p r p r L L L⨯+⨯=⨯+⨯=+=221121 （3）总动能 μ222222222121M P m p m p T +=+= （4）反之，有 ,11r m R rμ+= r m R r22μ-= （5） p P m p +=21μ，p P m p -=12μ（6）以上各式中，()212121 ,m m m m m m M +=+=μ证： 212211m m r m r m ++=， （17） 21r r r -=， （18）相对动量 ()21122121211p m p m M r r m m m m r p-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+==∙∙∙μ （1’） 总动量 ()2121221121p p m m r m r m m m R M P+=+++==∙∙∙ （2’）总轨迹角动量 221121p r p r L L L⨯+⨯=+=)5(2211p r m uR p r m u R ⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= ()()2112211p m p m Mr p p R -⨯++⨯= )2)(1(⨯+⨯=由（17）、(18)可解出21,r r，即（5）式；由（1’）（2’）可解出（6）。
总动能()22112262221212222m p P m m p P m m p m p T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=μμ2122222122112222122222m m pP u m p m m u m m p P u m p m m u⋅-++⋅++=()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++++=2122221222211112122m m p P m m m P m m m μ2222M P += （4’） ［从（17），(18)式可解出（5）式；从（1），(2)式可解出（6）式］.6.2) 同上题，求坐标表象中p 、和的算术表示式r i ∇-= R i ∇-= ，p r P R L⨯+⨯=解： ()()211221121r r m m Mi p m p m M p ∇-∇-=-=（1） 其中 1111z y x r ∂∂+∂∂+∂∂=∇， 而x X M m x x x X x X x ∂∂+∂∂=∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂1111， 同理，y Y M m y ∂∂+∂∂=∂∂11zZ M m z ∂∂+∂∂=∂∂11； （利用上题（17）（18）式。
波谱解析 第三章 核磁共振氢谱参考答案
第三章 核磁共振氢谱参考答案1.5.(5B)谱图中总共有六组峰，峰面积之比为：2：2：1：1：1：1。
由于苯乙烯分子总共8个氢原子，因此峰面积之比即为不同种类氢原子个数之比。
结合苯环氢化学位移为7.27分析，不难得出，从低场到高场这六组峰分别为：7.41(2H, d)：芳环上的H ，大致为双峰，表明邻近碳上有一个H ，故为苯环上A ，A’碳上氢原子的信号；7.34(2H,t)：同样是芳环上的H ，大致为三重峰，表明邻近碳有两个H ，故为苯环上B ，B’碳上氢原子的信号；7.25(1H,tt)：同样是芳环上的H ，根据峰面积只有一个H ，只能是苯环上C 碳上氢原子的信号，与A ，A’碳上氢原子、B ，B’碳上氢原子偶合会产生tt 峰；6.72(1H, dd, J 1=12Hz ，J 2=17Hz)：为H x ，化学位移移向低场，3J X-M =17Hz ，3J X-A =12Hz ；5.75(1H , dd, J 1=17Hz ，J 2=2Hz)：为H M ，由J 值判断；5.25(1H, dd, J 1=12Hz ，J 2=2Hz)：为H A ，由J 值判断；此外，也可通过烯氢被苯环取代后，剩下的三个烯氢原子化学位移为同>顺>反来归属上述三种烯烃氢原子。
60MHz 核磁化学位移δ（ppm ） 300MHz 化学位移（Hz ） 132Hzδ=ଵଷଶு௭ൈଵలൈଵలு௭=2.20 ppm ν=2.20×300×106Hz×10-6=660Hz 226Hzδ=ଶଶு௭ൈଵలൈଵలு௭=3.77 ppm ν=3.77×300×106Hz×10-6=1131Hz 336Hzδ=ଷଷு௭ൈଵల௭ൈଵలு௭=5.60 ppm ν=5.60×300×106Hz×10-6=1680Hz 450Hz δ=ସହு௭ൈଵలൈଵలு௭=7.50 ppmν=7.50×300×106Hz×10-6=2250Hz(5D)从谱图中可知，峰面积之比为1：4：1：1：1：2：1：1：6，峰形较复杂 根据化学位移可知，5.0-6.5 ppm 的信号应该是烯氢所出，3.85 ppm 为与羟基相连CH 的出峰，其它信号为与非吸电原子相连的饱和碳氢所出。
复旦大学谱学导论期末背诵知识点整理
复旦大学谱学导论期末背诵知识点整理分子在两个能级之间有三种不同机制的光辐射跃迁：1.受激跃迁(M+hv---M*)；2.受激发射(M*+hv---M+2hv)，与入射方向相同；3.自发辐射(M*---M+hv)，散步在空间所有方向。
转动能级：10^-3 ~ 10^-6 eV振动能级：10^-2 ~ 1 eV电子能级：1 ~ 20 eV斯塔克效应：在有外加电场存在时，由于分子偶极矩和外电场的相互作用，分子的转动光谱谱线会发生偏移的现象。
用于测定分子的偶极矩。
富克兰--康顿原理：分子在电子态之间的跃迁是个极快的过程，比分子的振动周期快得多。
所以在跃迁过程中分子的核间距保持不变，表现在势能曲线上就是垂直跃迁的概率最大。
吸收光谱中，电子激发态上和v=0垂直对应的v`带的强度最大，称为零级带系。
拉曼光谱：振动和转动能级，散射光谱。
凡是有对称中心的分子，拉曼和红外互斥。
对应极化率变化。
红外光谱：振动和转动能级，吸收光谱。
对应偶极矩变化。
非极性双原子分子没有。
紫外可见光谱：电子能级，吸收光谱。
所有分子都有。
费米共振：当合频或倍频的数据与有些基频的数据十分接近时，二者会发生强烈的耦合，使基频的强度减弱，而原先较弱的合频或倍频强度大幅增强的现象。
自旋--自旋耦合：原子核中存在两种自旋方式，相当于一个小磁场。
由于核自旋造成的原子核之间的相互影响称为自旋--自旋耦合，会造成谱线的裂分。
弛豫：在平衡态时，具有不同能级的核服从玻尔兹曼分布，即能量低的能级上核数目较多。
当低能态核吸收射频电磁波辐射，跃迁到高能级，就产生了核磁共振信号。
高能态的核需要通过适当的途径，将其获得的能量释放到周围的环境中，这种从不平衡回复到玻尔兹曼分布的过程就是核的弛豫。
分为自旋—晶格弛豫，是自旋核与周围分子交换能量的过程；自旋—自旋弛豫，是体系中核与核之间进行能量交换，是自旋状态的交换过程。
核欧沃豪斯效应(nuclear over-hausereffect,NOE)：当分子内有在空间位置上相互靠近的两个质子A、B时，如果用双共振法照射B，使被干扰的B谱线达到饱和，将能量转移给靠近的质子A，使A的吸收增加，共振信号增加的现象。
《谱学导论》各章习题+参考答案
第一章 习 题1.127I 35Cl 的转动常数是0.1142 cm -1，计算ICl 的键长。
2. 12C 16O 2的转动常数是0.39021 cm -1。
计算分子的键长。
3. 已知14N 16O 的键长是115 pm 。
计算该分子23←=J 跃迁的纯转动光谱的频率。
4. 计算12C 16O 分子12←=J 纯转动跃迁的频率。
已知分子的键长是112.81 pm 。
5. 已知35Cl 19F 转动常数是1.033 cm -1，计算分子的转动惯量和键长。
6. 下列那些分子有纯转动光谱？H 2、HCl 、CH 4、CH 3Cl 。
7. 下列那些分子有红外吸收光谱？O 2、CCl 3-CCl 3、HF 、CO 2。
8.35Cl 2的振动基频是564.9 cm -1，计算分子化学键的力常数。
9. 79Br 81Br 振动基频是323.2 cm -1。
计算分子化学键的力常数。
10. 拉曼光谱的入射频率是20487 cm -1，计算O 2分子02←=J 的Stokes 线的波数。
11. 拉曼光谱的入射频率是20623 cm -1，计算N 2分子24←=J 的Stokes 线的波数。
12. 实验测定得到H 2和D 2在入射波长为488.0 nm 的激光照射下的大拉曼位移分别是612.1 nm 和571.4 nm 。
计算他们的力常数并说明力常数变化不大的原因。
13. 对下列点群，写出给定直积表示的特征标，并约化成不可约表示的直和：（1） C 2h 点群：g u B A ⊗（2） C 4v 点群：E B A ⊗⊗2214. 求积分⎰ΓΓτψψd F j i ˆ不等于零时，F ˆ应该属于那些不可约表示？ （1）D 3点群：2A i =Γ，E j =Γ （2） C 2v 点群：2A i =Γ，2B j =Γ15. 画出乙炔分子所有可能的简正振动方式，并指出哪些是有红外活性的，哪些没有？16. 写出下列分子的基态和第一激发态的电子谱项，并根据选律判断，哪些跃迁是允许的，哪些是禁阻的？（1）H 2；（2）LiH ；（3）N 217. HCl 分子的光谱学解离能e D =5.33eV ，7.2989~=νcm -1，νχ~e=52.05 cm -1。
有机波谱分析考试题库及答案之欧阳学文创作
目录欧阳学文第二章：紫外吸收光谱法错误!未定义书签。
第三章红外吸收光谱法８第四章NMR习题１１第五章质谱１７波谱分析试卷A２７波谱分析试卷B３４波谱分析试卷C４２二５１第二章红外光谱５４第三章核磁共振５６第三章核磁共振-碳谱６３第四章质谱６５第一节：紫外光谱(UV)７３第二章：紫外吸收光谱法一、选择1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（1）670.7nm （2）670.7μ（3）670.7cm （4）670.7m2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了（1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数目（3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于（1）紫外光能量大（2）波长短（3）电子能级差大（4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高（1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）n→π*5. π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大（1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是（1）（2）（3）（4）7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（1）（2）（3）（4）20. 计算波长为250nm、400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量(以eV和kJ·mol-1为单位表示）。
1.2×1015Hz,40×103cm-1,4.96eV,114.6kcal·mol-1；0.75×1015Hz，25×103cm-1，3.10eV，71.6kcal·mol-121. 计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。
827nm，12.1×103cm-1；200nm，50×103cm-122. 已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带，其波长分别为189nm 和280nm，分别属π→π*跃迁和n→π*跃迁，计算π，n，π*轨道之间的能量差。
谱学导论第四版答案
谱学导论第四版答案
1.什么是核磁共，简述产生的原理。
并说明核磁共振中的化学位移产生的原因及用途。
答:外界提供一个电磁波，波的频率适当，能量恰好等于核自旋的两个能量之差，hv=AE，那么此原子核就可以从低能级跃迁到高能级，产生共振吸收即核磁共振。
不同化学环境的核，它们所受的屏蔽作用各不相同，它们的核磁共振信号亦就出现在不同的地方，它与某一标准的差称为化学位移，可用于化合物结构分析。
2.说明什么是UPS中的精细结构，精细结构中峰的间距反映了分子的什么性质?
答:对于同一电子能级，分子还可能有许多不同的振动能级，而振动能级间隔又远小于电子能级间隔，因此当入射紫外光子与分子发生相互作用导致电子能级变化时，必然也引起振动的变化，因此实际测得的紫外光电子能谱图在结合能峰周围有振动能级变化引起的小峰，这就是UPS 中的振动精细结构。
精细结构中峰的间距反映了激发态分子的振动能级的间隔。
3.说明什么是XPS，它产生的机理是什么?什么是XPS中的化学位移。
答:X射线光电子能谱是利用波长在X 射线范围的高能光子照射被测样品，产生光电效应，测量由此引起的光电子能量分布的一种谱学方法。
样品在X射线作用下，各种轨道电子都有可能从原子中激发成为光电子，由于各种原子、分子的轨道电子的结合能是一定的，又由于X 射线光子能量大，可以激发内层电子所以可用来测定固体表面化学组成。
化学结构的变化和化合物氧化状态的变化可以引起谱峰有规律的位移，称为化学位移。
化学位移在XPS中是一种很有用的
信息，通过对化学位移的研究，可以了解原子的状态、可能处于的化学环境以及分子结构等。
量子力学导论答案下(7-12)
第七章 粒子在电磁场中的运动7.1）设带电粒子在互相垂直的均匀电场ε和均匀磁场B 中运动，求能级本征值和本征。
（参《导论》225P ）解：以电场方向为x 轴，磁场方向为z 轴，则()0,0,εε=， ()B ,0,0= （1）去电磁场的标势和矢势为x εφ-=， ()0,,0Bx = （2）满足关系φε-∇=， ⨯∇=粒子的Hamiton 量为 x q p x C qB p p u H z y x ε-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=22221 （3） 取守恒量完全集为()z y p p H ,,，它们的共同本征函数可写成()()()z p y p i z y ex z y x +=ψψ,, （4）其中y P 和z P 为本征值，可取任意函数。
()z y x ,,ψ满足能量本证方程： ()()z y x E z y x H ,,,,ψψ=因此()x ψ满足方程()()()x E x x q x p x C qB p p u z y x ψψεψ=-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+22221 （5） 亦即，对于()x ψ来说，H 和F 式等价：()2222222222122z y y p p u x p uC qB q x uC B q x u H ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+∂∂-⇒ε ()()22202222022222221222z y p p u x uCB q x x uC B q x u ++--+∂∂-= （6） 其中 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=u p B C qB uC p uC qB q B q uC x y y εε2220 （7） 式（6）相当于一维谐振子能量算符()uCB q x x u x u =-+∂∂-ωω ,212202222 再加上两项函数，因此本题能级为()222022221221z y p p u x uC B q n E ++-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ω222221221z y p u p B C B u C uC q B n +--⎪⎭⎫ ⎝⎛+=εε （8） 其中y P 和z P 为任意实数， ,2,1,0=n式（4）中 为以()x ψ为()0x x -变量的一维谐振子能量本征函数，即()()()202ξξψψ-=-=e H x x x n n （9）()ξn H 为厄密多项式，()()00x x C B q x x u -=-=ωξ 。
波谱分析_习题集参考答案_1002
第一章紫外光谱一、单项选择题1. 比较下列类型电子跃迁的能量大小( A)A s®s* > n®s* > p®p* > n ® p*B p®p* > n ® p* >s®s* > n®s*C s®s* > n®s* > > n ® p*> p®p*D p®p* > n® p* > > n®s*s®s*2、共轭体系对λmax的影响( A)A共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰红移B共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越小，吸收峰蓝移C共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰红移D共轭多烯的双键数目越多，HOMO与LUMO之间能量差越大，吸收峰蓝移3、溶剂对λmax的影响(B)A溶剂的极性增大，p ® p*跃迁所产生的吸收峰紫移B溶剂的极性增大，n ® p*跃迁所产生的吸收峰紫移C溶剂的极性减小，n ® p*跃迁所产生的吸收峰紫移D溶剂的极性减小，p ® p*跃迁所产生的吸收峰红移4、苯及其衍生物的紫外光谱有：(B)A二个吸收带B三个吸收带C一个吸收带D没有吸收带5. 苯环引入甲氧基后，使λmax(C)A没有影响B向短波方向移动C向长波方向移动D引起精细结构的变化6、以下化合物可以通过紫外光谱鉴别的是：(C)OCH3与与与与A BC D二、简答题1）发色团答：分子中能吸收紫外光或可见光的结构2）助色团本身不能吸收紫外光或可见光，但是与发色团相连时，可以使发色团的吸收峰向长波答：方向移动，吸收强度增加。
3）红移答：向长波方向移动4）蓝移答：向短波方向移动5）举例说明苯环取代基对λmax的影响答：烷基（甲基、乙基）对λmax影响较小，约5-10nm；带有孤对电子基团（烷氧基、烷氨基）为助色基，使λmax红移；与苯环共轭的不饱和基团，如CH=CH,C=O等，由于共轭产生新的分子轨道，使λmax显著红移。
量子力学导论习题答案(曾谨言)
第八章 自旋8.1) 在z σ表象中，求x σ的本征态。
解：在z σ表象中，x σ的矩阵表示为：x σ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=0110 设x σ的本征矢（在z σ表象中）为⎪⎪⎭⎫⎝⎛b a ，则有⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛b a b a λ0110 可得a b λ=及b a λ= 1,12±==∴λλ 。
,1=λ 则;b a = ,1-=λ 则b a -=利用归一化条件，可求出x σ的两个本征态为,1=λ;1121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ ,1-=λ ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-1121 。
8.2) 在z σ表象中，求⋅的本征态，()ϕϕθϕθcos ,sin sin ,cos sin n是()ϕθ,方向的单位矢. 解：在z δ表象中，δ的矩阵表示为x σ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=0110， y σ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=00i i ， z σ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=1001 （1） 因此， z z y y x x n n n n n σσσσ++=⋅=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=-θθθθϕϕcos sin sin cos i i z y x y x ze e n inn in n n （2）设n σ的本征函数表示为Φ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=b a ，本征值为λ，则本征方程为()0=-φλσn ，即 0cos sin sin cos =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----b a e e i i λθθθλθϕϕ （3） 由（3）式的系数行列式0=，可解得1±=λ。
对于1=λ，代回（3）式，可得x y x y x x i i n in n in n n e e b a --=++==-=--112sin 2cos cos 1sin ϕϕθθθθ 归一化本征函数用()ϕθ,表示，通常取为()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ϕθθϕθφi e 2sin 2cos ,1或⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-222sin 2cos ϕϕθθi i ee （4）后者形式上更加对称，它和前者相差因子2ϕi e-，并无实质差别。
复旦大学谱学导论2007期中答案汇总
2007年谱学导论期中考试答案（2007年11月26日）姓名；学号；所在系；成绩一．请问在下列分子：N2 , CO, CO2 , CH2Cl2, H2O, SF6中，⑴哪些能出现纯转动微波谱？⑵哪些能出现红外吸收光谱？⑶哪些能出现转动拉曼光谱？⑷哪些能出现振动拉曼光谱？答案：出现光谱的条件可用始态和终态之间的跃迁矩阵元是否为非零来作判断，对于以上光谱的选择定则应是:(1) 有偶极矩的分子才有微波谱。
上述分子中同核双原子分子N2，非极性的线性分子CO2，球陀螺分子SF6没有偶极矩，所以无微波谱。
而异核双原子分子CO，不对称陀螺分子CH2C12和H2O有偶极矩，所以有微波谱。
(2) 凡是其简正振动模式中伴有偶极矩改变的分子才有红外吸收光谱。
上述分子中N2在其唯一伸缩振动中无偶极矩及其变化，故无红外光谱，其余分子CO, CO2 , CH2Cl2, H2O, SF6在其3N-6(线性分子为3N-5)种振动模式中总存在有偶极矩变化的简正振动模式，所以有红外吸收光谱。
(3) 凡是转动时有极化率变化的分子才有转动拉曼光谱。
上述分子中仅球形分子在转动时各方向极化率保持不变，故SF6无转动拉曼光谱，而其余分子N2 , CO, CO2 , CH2Cl2, H2O,(4) 凡是其简正振动模式中伴有极化率改变的分子才有振动拉曼光谱。
上述各分子N2 , CO, CO2 , CH2Cl2, H2O, SF6在其3N-6(线形分子3N-5)种简正振动模式中都有极化率变化的简正模式，所以所有分子均有振动拉曼光谱。
二．由转动拉曼光谱测得N2和O2的相邻谱线间隔的波数分别是7.99和11.50 cm 1，已知O2分子的转动拉曼光谱受核自旋影响是交替消失的。
分别求N2和O2的核间距。
答案：同核双原子分子虽无红外光谱但有拉曼光谱，可由此计算核间距，但需注意由于受其对称性和核自旋的影响，会产生谱线的交替强弱变化或交替消失。
若核自旋量子数0=I （如O 2分子），则偶数J 消失，若0≠I （如N 2分子），则只是产生谱线强弱的交替变化而并不消失。
量子力学导论习题答案(曾谨言)
第十一章 量子跃迁11—1）荷电q 的离子在平衡位置附近作小振动（简谐振动）。
受到光照射而发生跃迁。
设照射光的能量密度为()ωρ，波长较长。
求：（a ）跃迁选择定则；（b ）设离子原来处于基态，求每秒跃迁到第一激发态的几率。
11—2）氢原子处于基态。
收到脉冲电场的作用()()t t δεε0=。
使用微扰论计算它跃迁到各激发态的几率以及仍然处于基态的几率（取0ε沿z 轴方向来计算）。
解：令()()()∑-=nt iE nn n er t C t rψψ, （6）初始条件（5）亦即 ()10n n C δ=- （5） 用式（6）代入式（4），但微扰项ψ'H 中ψ取初值1ψ（这是微扰论的实质性要点！）即得()t z e H e dtdC i nt iE n nn δψεψψ101'==∑-以*n ψ左乘上式两端并全空间积分，得()tiE n nn e t z e dtdC i -=δε10再对τ积分，由00>→=-t t ，即得()10n n z i e t Cε=()1≠n （7） 因此0>t 时（即脉冲电场作用后）电子已跃迁到n ψ态的几率为[可直接代入 P291式（23）、P321式（15）而得下式]()21202n n n z e t C P ⎪⎭⎫⎝⎛== ε （8） 根据选择定则()0,1=∆=∆m l ，终态量子数必须是()()10n nlm =即电子只能跃迁到各np 态()1=l ，而且磁量子数0=m 。
跃迁到各激发态的几率总和为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑∑∑n n nn nnz z e z e P 211212021'20'εε （9） 其中 01111==ψψz z （z 为奇宇称）∑∑=nn n n n z z z 1121ψψψψ212112131a r z ===ψψψψ （10）a 为Bohr 半径，代入式（9）即得20'⎪⎭⎫ ⎝⎛=∑ a e P nnε （11） 电场作用后电子仍留在基态的几率为20'11⎪⎭⎫⎝⎛-=-∑ a e P nn ε （12）11—3）考虑一个二能级体系，Hamilton 量0H 表为（能量表象）⎪⎪⎭⎫⎝⎛=21000E E H , 21E E < , 设0=t 时刻体系处于基态，后受微扰'H 作用，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=βγγα'H , 求t 时刻体系处于激发态的几率。
《量子力学导论》习题答案(曾谨言版-北京大学)1
第一章 量子力学的诞生1.1设质量为m 的粒子在一维无限深势阱中运动， ⎩⎨⎧<<><∞=ax ax x x V 0,0,0,)(试用de Broglie 的驻波条件，求粒子能量的可能取值。
解：据驻波条件，有 ),3,2,1(2=⋅=n n a λn a /2=∴λ （1）又据de Broglie 关系 λ/h p = （2） 而能量(),3,2,12422/2/2222222222==⋅===n ma n a m n h m m p E πλ （3）1.2设粒子限制在长、宽、高分别为c b a ,,的箱内运动，试用量子化条件求粒子能量的可能取值。
解：除了与箱壁碰撞外，粒子在箱内作自由运动。
假设粒子与箱壁碰撞不引起内部激发，则碰撞为弹性碰撞。
动量大小不改变，仅方向反向。
选箱的长、宽、高三个方向为z y x ,,轴方向，把粒子沿z y x ,,轴三个方向的运动分开处理。
利用量子化条件，对于x 方向，有()⎰==⋅ ,3,2,1,x x xn h n dx p即 h n a p x x =⋅2 （a 2：一来一回为一个周期）a h n p x x 2/=∴,同理可得， b h n p y y 2/=, c h n p z z 2/=,,3,2,1,,=z y x n n n粒子能量 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++=222222222222)(21c n b n a n mp p p m E z y x z y x n n n zy x π ,3,2,1,,=z y x n n n1.3设质量为m 的粒子在谐振子势2221)(x m x V ω=中运动，用量子化条件求粒子能量E 的可能取值。
提示：利用 )]([2,,2,1,x V E m p n nh x d p -===⋅⎰)(x V解：能量为E 的粒子在谐振子势中的活动范围为 a x ≤ （1） 其中a 由下式决定：221()2x a E V x m a ω===。
《谱学原理》课程考试试题A及答案
化学化工学院《谱学原理》课程考试试题(A)2010-2011学年第二学期制药08-BF、化学08-BS 、应化08- BF班级时量： 120 分钟，总分 100 分，考试形式：开卷一、选择题：（每题1分，共14分）1、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致，能级差的大小决定了（）A、吸收峰的强度B、吸收峰的数目C、吸收峰的位置D、吸收峰的形状2、紫外光谱是带状光谱的原因是由于（）A、紫外光能量大B、波长短C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因D、电子能级差大3、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？（）A、σ→σ﹡B、π→π﹡C、n→σ﹡D、n→π﹡4、n→π﹡跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大（）A、水B、甲醇C、乙醇D、正已烷5、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（）A、玻璃B、石英C、红宝石D、卤化物晶体6、预测H2S分子的基本振动数为：（）A、4B、3C、2D、17、若外加磁场的强度H0逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量是如何变化的？（）A、不变B、逐渐变大C、逐渐变小D、随原核而变8、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位值最大（）A、–CH2CH3B、–OCH3C、–CH=CH2D、-CHO9、在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？（）A、从大到小B、从小到大C、无规律D、不变10、二溴乙烷质谱的分子离子峰（M）与M+2、M+4的相对强度为：（）A、1:1:1B、2:1:1C、1:2:1D、1:1:211、在丁酮质谱中，质荷比质为29的碎片离子是发生了（）A、均裂产生的B、异裂产生的C、重排裂解产生的D、γ-H迁移产生的12、下列哪种核不适宜核磁共振测定（）A、12CB、15NC、19FD、31P13、含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为：（）A、偶数B、奇数C、不一定D、决定于电子数14、在四谱综合解析过程中，确定苯环取代基的位置，最有效的方法是（）A、紫外和核磁B、质谱和红外C、红外和核磁D、质谱和核磁二、填空题 ( 每空2分，共36分 )1．波长为500nm的光,波数为 cm-1，能量为 eV。
拓扑学导论 第六章答案(朱培勇)
第六章习题参考解答1. X 为拓扑空间, 为离散空间, 试证明：Y X 为连通的当且仅当任一连续映象必为常值映射. 其中Y 不少于两个元素.:f X Y →证明: 如果()⇐X 不连通，即存在X 的非空开集U 和V 使得U V X =∪并且U V φ=∩取，并且定义映射合于：1y 2y Y ∈:f X Y →12,(),y x U f x y x V∈⎧=⎨∈⎩ 则对于任何W 开于Y ，因为121211212,,,,(),,,U y W y W V y W y W f W X y W y W y W y W φ−∈∉⎧⎪∉∈⎪=⎨∈∈⎪⎪∉∉⎩当时当时当时,当时则连续并且不是常值映射. 这与已知矛盾.:f X Y →()⇒设连续. 为离散空间.:f X Y →Y 如果不是常值映射,即, :f X Y →12,x x X ∃∈,使12()()f x f x ≠.令= ，1V 1\{()}Y f x 21{()}V f x =, 因Y 离散，则与均为Y 中非空开集. 又因为是连续映射, 1V 2V :f X Y →11)与12()f V −为X 中二非空开集，并且(f V −11()f V −∩12()f V −=112()f V V −=∩1()f φφ−=11()f V −12()f V −=∪112()f V V −∪1()f Y X −==.从而，X 被分解成了两个不相交的非空开集11()fV −与12()f V −的并. 因此, X 不连通. □2. 设X 为拓扑空间, E X ⊂, 则E 不连通当且仅当存在两个非空集合A 与B 使得且E A B =∪A B φ=∩.证明: 设()⇐A φ≠,B φ≠,E A B =∪并且A B φ=∩, 则E A B =∪A B =∪即, E 表成了两个不相交的非空闭集A 与B 的并. 由定理6.1.1, E 是不连通的. ()⇒设E 不连通, 由定理6.4.1(1)与(4)的等价性, 存在E 的不相交的两个非空的既开且闭的子集A 与B 使得E A B =∪, 则E E E ==∩()E A B ∩∪()()E A B E =∩∪∩.记,1A E A =∩1B E B =∩, 则(1) 1A φ≠并且1B φ≠.事实上, 若1A E A φ==∩, 则E X A X ⊂−⊂闭,故E ⊂X A −X A =−. 即, E A A φ==∩. 这与A φ≠矛盾. 从而, 1A φ≠. 同理, 1B φ≠.(2) 1A A =并且1B B =.事实上, 1A E A A =⊂∩, 1A A A ⊂=. 反过来, x A ∀∈,∀x 的开邻域U ,必有1U A φ≠∩. 这是因为, 如果1()U A U E A =∩∩∩()E U A =∩∩φ=, 则()E X U A ⊂−∩, 即E ⊂()X U A −∩()X U A =−∩, E ()U A φ=∩∩; 另一方面，因为x A ∈E ⊂并且()U x ∈U ，则x ∈()E U A ∩∩. 这与E ()U A ∩∩ =φ矛盾. 因此, 对∀x 的开邻域U ,必有1U A φ≠∩. 故1x A ∈. 从而, 1A A =.同理,1B B =.即, 存在非空集合1A φ≠, 1B φ≠, 11A B A B φ==∩∩且. □ 11A B E =∪3、证明：一个拓扑空间的任何一个既开且闭的连通子集必为这拓扑空间的一个连通分支(连通区).证明：设A 是拓扑空间X 中既开且闭的连通子集，取x A ∈，并记是包含的连通分支，则. 下证：x C x x A C ⊂x A C =.事实上，如果x A C ≠，则\x B C A =φ≠并且A 与B 为中不相交的两个非空的既开且闭子集, 又x C x C A B =∪，这与连通矛盾. 从而，.x C x A C =4、设拓扑空间只有有限个连通分支，证明：每个连通分支都是X 的既开且闭的子集.证明：设，，…，是拓扑空间1A 2A n A X 仅有的有限个连通分支，则12n X A A A =∪∪ ∪由定理6.1.10和定理6.1.11, ，，…，是拓扑空间1A 2A n A X 中两两不相交的闭子集. , 因为(1)j j ∀≤≤n 1,ni i j i A =≠∪闭于X ，则 j A =\X 1,ni i j i A =≠∪开于X ，即j A 在X 中既开且闭.5、设X 是一个拓扑空间，是一个开集，G X ⊂E 是G 的一个连通区，证明：b b E G ⊂. 其中：与分别是b E b G E 与的边界.G 证明：6、设X 是一个拓扑空间，证明：X 是局部连通的当且仅当，x X ∀∈U ∀∈()x U ，包含U 的连通分支是点的一个邻域.x7、设X 是一个不可数集合，证明：若在X 上赋予有限余拓扑或者可数余拓扑， 则拓扑空间X 是局部连通空间.8、证明：局部连通空间的开子空间是局部连通的.9、证明：中的任何一个连通的开子集都是道路连通的.n10、设{|}A αα∈Γ是拓扑空间X 中的一族道路连通，证明：如果对于,αβ∀∈Γ，存在Γ中有限个元121,,,,k k αγγγγβ+== 使得(1)i i k ∀≤≤，有1i i A A γγφ+≠∩，则A αα∈Γ∪.11、设X 是一个拓扑空间，X 称为是局部道路连通的，如果，x X ∀∈U ∀∈()x U ，∃点的道路连通邻域V U ; x ⊂X 的一个子集称为是局部连通的，如果它作为X 的子空间是局部道路连通的. 试证明如下一些结论：（1）每个局部道路连通空间都是局部连通空间；（2）如果是从局部道路连通空间:f X Y →X 到拓扑空间Y 的一个连续开映射，则是Y 的局部道路连通子集；()f X （3）积空间X ×Y 是局部道路连通空间当且仅当X 与Y 都是局部道路连通空间；（4）局部道路连通空间X 的开子集是道路连通的当且仅当是G G X 的连通子集.12. 证明: 中开集G 为道路连通的当且仅当G 为连通的.nR 证明: 因为道路连通空间是连通的,所以, 是连通空间. ()⇒G ()⇐由定理4.10,每一点都有道路连通邻域的连通空间是道路连通的,因此,只需证明: ,0,x G δ∀∈∃>0,(),O x G δ⊂且道路连通.()O x δ事实上，因,故G ⊂开nR ,x G δ∀∈∃>使得()y O x δ∀∈.定义映射.其中::[0,1]f G →()(1),[0,1]f t t x ty t =−+∈:[0,1]f G →连续, (0),f x =(1)fy =且((),)f t x ρ===(,)(,).t y x y x ρρδ=≤<从而, 是中连接与f ()O x δx y 的道路.即, 道路连通.由定理 4.10, 是道路连通空间. □()O x δG。
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第一章习题1. 127 I35Cl 的转动常数是0.1142 cm -1，计算ICl 的键长。
2. 12C16O2 的转动常数是0.39021 cm -1。
计算分子的键长。
3. 已知14N16O 的键长是115 pm 。
计算该分子J 3 2跃迁的纯转动光谱的频率。
4. 计算12C16O 分子J 2 1纯转动跃迁的频率。
已知分子的键长是112.81 pm 。
5. 已知35Cl19 F 转动常数是 1.033 cm -1，计算分子的转动惯量和键长。
6. 下列那些分子有纯转动光谱？H2、HCl、CH4、CH3Cl。
7. 下列那些分子有红外吸收光谱？O2、CCl3-CCl3、HF、CO2。
8. 35Cl2 的振动基频是564.9 cm -1，计算分子化学键的力常数。
9. 79Br81Br 振动基频是323.2 cm -1。
计算分子化学键的力常数。
10. 拉曼光谱的入射频率是20487 cm -1，计算O2 分子J 2 0的Stokes 线的波数。
11. 拉曼光谱的入射频率是20623 cm -1，计算N2 分子J 4 2 的Stokes 线的波数。
12. 实验测定得到H2 和D2 在入射波长为488.0 nm 的激光照射下的大拉曼位移分别是612.1 nm 和571.4 nm 。
计算他们的力常数并说明力常数变化不大的原因。
13. 对下列点群，写出给定直积表示的特征标，并约化成不可约表示的直和：（1）C2h 点群：A u B g（2）C4v 点群：A2 B2 Ei ? 不等于零时，F?应该属于那些不可约表示？14. 求积分 F dj（1）D3 点群：i A2 ，j E（2）C2v 点群：i A2 ，j B215. 画出乙炔分子所有可能的简正振动方式，并指出哪些是有红外活性的，哪些没有？16. 写出下列分子的基态和第一激发态的电子谱项，并根据选律判断，哪些跃迁是允许的，哪些是禁阻的？（1）H2；（2）LiH；（3）N217. HCl 分子的光谱学解离能D e=5.33eV ，~ 2989.7cm ，~-1 -1e =52.05 cm 。
估算HCl 分子和DCl 分子的热力学解离能D。
18. 对N2 分子，v 1 0，2 0和3 0跃迁的频率分别是2345.15 、4661.40 和6983.73 cm -1 。
计算~ 和 e 。
19. CF3I 是对称陀螺，其中-1I A I 。
已知I B = 0.05081 cmB，I C = 0.1910 cm -1 。
计算J =0 和J =1 时转动能量的数值及 4 条最低的微波吸收频率。
20. 什么叫做光度分析法？光度分析法的定量基础是什么？光度分析中常用的定量分析法是什么方法？21. 称取相对分子质量为160 的某化合物 5.0 mg ，溶于100 ml 环已烷中，用 1 cm 吸收池在270 nm 处测得吸光度为0.573 ，求该化合的摩尔吸光系数。
-122. 称量抗坏血酸50.0 mg ，溶于100 ml 、0.0055 mol ·l 的H2SO4 溶液中，移取2.00ml 该溶液，置于1cm 的吸收池中，于246nm 处测得吸光度为0.551 ，已知吸-1 收系数 a = 565 ml g ··cm -1，试计算该抗坏血酸的质量分数。
23. 已知一麻醉品在人体内的代谢产物，在270 nm 处几乎没有吸收，而在345 nm 处，3 l ·m ol -1·cm-1 。
如果用 1.00 ×10-2mol ·l-1 的该麻醉品标准其摩尔吸光系数为 4.6 ×10溶液进行测量，吸收池为 1 cm ，则在270 nm 处其吸光度为0.400 ，而在345 nm 时，其吸光度为0.010 。
现取一病人尿样10 ml 稀释至100 ml ，尿中含有该麻醉品及其代谢产物，将它们萃取出来后，同样以1cm 吸收池在270 nm 处测得A=0.325 ，在345 nm 处测得A=0.720 。
试计算，在这100 ml 尿样中所含的麻醉品及其代谢产物的物质的量的浓度各为多少？24. 现有一升含未知量化合物C11H14 O2 的乙醇溶液，如用1cm 吸收池，在其最大吸收处测得吸光度为0.520 。
如再称取C11H14 O2 纯物质0.258 mg 溶于该乙醇溶液中后，在相同条件下重新进行测量，测得吸光度为0.700 ，试求原来乙醇溶液中的C11 H14O2 的浓度。
（假定第一次测量时损失的溶液的量可忽略不计）第一章习题答案1．116.21pm2．112.8pm3．2.047 1011s-14．3 169 1011 s-1 5．162.8pm6．HCl CH3Cl7．HF CO2-1 8．329.5Nm-1 9．245.9Nm-1 10．20478cm-1 11．20602cm 13．（1）B u (2) E14．（1）E (2) B 116．(1) 1 g 1 1、u；(2) 、1 1；(3) g1、g17．5.15eV 5.20eV18．2374.05cm -1, 6.087 10-321．1.83 ×103 L·mol-1 ·cm-122. 97.5%-3 mol ·L-1 -1-4 mol ·L 23.8.10 ×10；1.59 ×1024．0.745 mg/L第二章习题1. 何谓红外吸收光谱？它是如何得到的？2. 简述色散型红外光谱仪的工作原理。
3. 与色散型红外光谱仪相比，傅立叶红外光谱仪有哪些优点？4. 压片法制取固体红外样品时，为什么其颗粒要磨细至小于红外辐射的短波长？5. 测试条件对红外光谱有哪些影响？6.根据所给红外光谱图给出化合物C8H10O的一个或几个结构式：7.根据所给红外光谱图给出化合物C8H6的一个或几个结构式：8.根据所给红外光谱图给出化合物C3H6O2的一个或几个结构式：9.根据所给红外光谱图给出化合物C2H5NO的一个或几个结构式：10.根据所给红外光谱图给出化合物C3H3N的一个或几个结构式：11.根据所给红外光谱图给出化合物C9H12的一个或几个结构式：12. 根据所给红外光谱图给出化合物C9H12 的一个或几个结构式：13. 根据所给红外光谱图给出化合物C4H8O 的一个或几个结构式：14. 请将列出的化合物名称与适当的红外光谱相对应，在每一光谱中识别其特征谱带。
(1) 1- 辛烯；(2) 二苯基乙炔；(3) 异丁胺；(4) 丁酰胺；(5) 乙酸正丁酯(6) 苯甲醛；(7) 4- 羟基-4- 甲基-2- 戊酮；(8) 间甲基苯甲酸（A）：(B)：(C)：(D)：(E)：(F)：(G) ：(H) ：第二章习题答案6．OCH3CH37．CH3CH2COOHC≡CH 8．C6H5－C≡CH 或O9．CH3 C NH210．CH2=CH －CNC H 3CH11．CH312．H3C CH2CH313．H3CCH CHOH3C14．(A) : (2) 二苯基乙炔；(B): (1)1- 辛烯；(C): (5) 乙酸正丁酯；(D): (4) 丁酰胺(E): (3) 异丁胺；(F): (6) 苯甲醛；(G): (8) 间甲基苯甲酸；(H): (7)4- 羟基-4- 甲基-2- 戊酮第三章习题1. 何谓紫外和可见光谱？它是如何得到的？2. 简述紫外和可见光谱仪的主要组成。
3. 双光束分光光度计与单光束分光光度计有什么不同？4. 紫外及可见光谱有哪几种谱带系？产生的原因是什么？有些什么特点？5. 测试条件对紫外及可见光谱有哪些影响？* 6. 如何区别紫外光谱中的π→π*和n→π跃迁？7. 何谓生色团和助色团？为什么说紫外光谱基本上是分子中生色团和助色团的特性？8. 在有机化合物的鉴定与结构分析上，紫外光谱能提供哪些信息？有什么应用？9. 何谓电荷转移吸收带？有哪些类型？10．何谓配位体场吸收带？在结构分析中有什么应用？11．试比较荧光光谱仪与紫外分光光度计在结构上的相同与不相同处。
12．影响分子发光的因素有哪些？13．荧光光谱有哪些主要应用？14．根据伍德瓦特规则计算下列化合物的紫外最大吸收波长λm ax 。
(2) (3)(1)O O O15．计算下列化合物的紫外最大吸收波长λmax。
C2H5 (2)(1)CH3CH3 CH3(3)CH3CH3COO16．根据斯科特规则计算下列化合物的紫外最大吸收波长λmax。
BrCOCH 3(1) (2) (3)NO 2COCH 3 OCH 3NH 217．紫罗兰酮有两种异构体，α- 异构体的吸收峰在228 nm（ε=14000）。
而β- 异构体的吸收峰在296 nm（ε=11000）。
试指出这两种异构体分别属于下列结构中的哪一种？3CH 3 CH 3 CHCH 3CH=CH CO CH 3 CH=CH CO CH 3(1) (2)CH 3C H 318．分析下面两种化合物在紫外- 可见光谱上可能有的差异。
OO O O(1) CH 3 -C-CH 2 -CH 2 -C-CH 3 (2)) C H 3-CH 2-C-C-CH 2 -CH 319．已知（CH3 ）3 N在227 nm 处有一吸收峰（ε=900 L ·mol 1 1·cm ）, 如将该化合物溶于HSO4 中，然后再去测量，原来吸收峰会有什么变化？为什么？220．已知肉桂酸（ CH5 CH=CHCOO）H有顺、反两种异构体，现测得肉桂酸的两个化合物的6紫外最大吸收波长分别为295 nm 和280 nm，试确定这两个化合物的结构。
第三章习题答案14．（1）227 nm (2) 242 nm (3) 242 nm15．(1) 308 nm (2) 237 nm (3) 303 nm16．(1) 263 nm (2)253 nm (3) 375 nm17. (1) β-紫罗兰酮（2）α-紫罗兰酮18．(1) 与丙酮相似，在270 nm 处有吸收（2）有共轭双键，在400 nm 处有吸收19．吸附峰消失，因为在酸溶液中N 原子上的电子会失去20．由于顺式有影响共轭，前者为反式，后者为顺式第四章习题1. 简述物质磁性的分类及其产生的原因。
2. 简述核磁共振的基本原理。
3. 核磁共振可分为哪几种？（以样品被测试时的状态分类），它们的主要区别是什么？4. 1H, 2H, 12C, 13C, 14N, 15N哪些核可以进行核磁共振实验？哪些不可以？为什么？5. 1 H，13 C 的旋磁比分别是26.753 和 6.728 ；当磁场强度分别为7.0463 特斯拉和11.7440 特斯拉时，1H和13C的共振频率是多少？6. 什么叫化学位移? 简述影响化学位移的因素。