碳化硅材料,吸收系数与波长的关系,cm-1
您现在的位置：&&
碳化硅材料,吸收系数与波长的关系,cm-1
相关热词搜索：
篇一：材料物理性能复习题库 材料物理性能习题与解答 材料的热学性能 2-1 计算室温（298K）及高温（1273K）时莫来石瓷的摩尔热容值，并请和按杜龙-伯蒂规律计算的结果比较。 （1） 当T=298K，Cp=a+bT+cT-2=87.55+14.96*10-3*298-26.68*105/2982 =87.55+4.46-30.04=61.97 *4.18J/mol.K （2） 当T=1273K，Cp=a+bT+cT-2=87.55+14.96*10-3**105/12732 =87.55+19.34-1.65=105.24*4.18J/mol.K=438.9 J/mol.K 据杜隆-珀替定律：(3Al2O3.2SiO4)Cp=21*24。94=523.74 J/mol.K 可见，随着温度的升高，CP,m趋近按Dulong?Petit定律所得的计算值。 2-2 康宁1723玻璃（硅酸铝玻璃）具有下列性能参数：λ=0.021J/(cm.s.℃); α=4.6*10/℃;ζp=7.0Kg/mm.E=6700Kg/mm,μ=0.25.求第一及第二热冲击断裂抵抗因子。 22-6 ?f(1??)7*9.8*106*0.75第一冲击断裂抵抗因子：R? ==170℃ ?66?E4.6*10**10 第二冲击断裂抵抗因子：R????f(1??)=170*0.021=3.57 J/(cm.s) ?E 2-6 NaCl和KCl具有相同的晶体结构，它们在低温下的Debye温度θD分别为310K和230K，KCl在5K的定容摩尔热容为3.8*10-2J/(K.mol),试计算NaCl在5K和KCl在2K的定容摩尔热容。 12Th根据德拜模型的热容量理论，当温度很低（T?0）时有CV??4Nk()3 5?D 23 h对于KCl有，C（?3?3.8?10?2?2.43?10?3J?mol?1?K?1V2K） 5 2303 h对于NaCl有，C（??3.8?10?2?1.55?10?2J?mol?1?K?1 V5K）3310 2-7 证明固体材料的热膨胀系数不因为含均匀分散的气孔而改变。 ?iKiWi/?i V?KWii/?i由于空气组分的质量分数Wi?0， V，也不影响l。 3
材料的光学性能 3-1．一入射光以较小的入射角i和折射角r通过一透明明玻璃板,若玻璃对光的衰减可忽略不计,试证明明透过后的光强为(1-m)2 sini解：n21?W = W’ + W’’ siW'?n21?1?其折射光又从玻璃与空气的另一界面射入空?????mW??n21?1? W&W'??1??1?mWW2 气则W&'?1?m?W&'??1?m?2 W&W 3-2 光通过一块厚度为1mm 的透明Al2O3板后强度降低了15%，试计算其吸收和散射系数的总和。 解:I?I0e?(??s)x?I?e?(??s)x?0.85?e?(??s)?0.1???s??10ln0.85?1.625cm?1 I0 3-3 有一材料的吸收系数α=0.32cm-1，透明光强分别为入射的10%，20%，50%及80%时，材料的厚度各为多少？ 解:
I?I0e??x?e??x? X2?II?ln0.1???xx?ln?X1??7.2cm,I0I00.32 ?ln0.2?ln0.5?ln0.8?5.03cm,X3??2.17cmX4??0.697cm0.320.320.32 3-4一玻璃对水银灯蓝、绿谱线λ=4358A和5461A的折射率分别为1.5，用此数据定出柯西Cauchy近似经验公式n?A? 折射率n及色散率dn/dλ值。 解：B?1.6525?A?? B?1.2?A?1.5754n?A?2?????5893时n?1.626B??5893?B?1.5?A??5461? 色散率:?(B??2)'??2B??3??1.431?10?5?B?2的常数A和B，然后计算对钠黄线λ=5893A的 3-7．一光纤的芯子折射率n1=1.62,包层折射率n2=1.52,试计算光发生全反射的临界角θc. n2?解：??sin?1??1?1.52?? ???1.218?69.8c????sin??n1??1.62? 4
材料的电导性能 4-1 实验测出离子型电导体的电导率与温度的相关数据，经数学回归分析得出关系式为：lg??A?B1 T (1) 试求在测量温度范围内的电导活化能表达式。 (2) 若给定T1=500K，ζ1=10-9（?.cm)T2=1000K，ζ2=10-6（?.cm)计算电导活化 能的值。 解：（1）??10 =A1e(?W/kT)(A?B/T)?1?1
ln??(A?B/T)ln10
??e?4(A?B/T)ln10=eln10A(ln10.B/T)e
W=?ln10.B.k
式中k=0.84*10(eV/K) ?9（2） lg10?A?B/500 lg10?6?A?B/1000 B=-3000 W=-ln10.(-3)*0.86*10-4*500=5.94*10-4*500=0.594eV 4-3本征半导体中，从价带激发至导带的电子和价带产生的空穴参与电导。激发的电子数n可近似表示为：n?Nexp(?Eg/2kT)式中N为状态密度，k为波尔兹曼常数，T为绝对温度。试回答以下问题： （1）设N=1023cm-3,k=8.6”*10-5eV.K-1时, Si(Eg=1.1eV),TiO2(Eg=3.0eV)在室温（20℃）和500℃时所激发的电子数（cm）各是多少： -3（2）半导体的电导率ζ（Ω-1.cm-1）可表示为??ne?式中n为载流子浓度（cm），e-3 为载流子电荷（电荷1.6*10-19C）,μ为迁移率（cm2.V-1.s-1）当电子（e）和空穴（h）同时为载流子时，（cm2.V-1.s-1），μh=500（cm2.V-1.s-1），??nee?e?nhe?h假定Si的迁移率μe=1450且不随温度变化。求Si在室温（20℃）和500℃时的电导率 解：（1） Si 20℃ n?1023exp(?1.1/(2*8.6*10?5*298)=10*e23-21.83=3.32*10cm -313-3
500℃ n?1023exp(?1.1/(2*8.6*10?5*773)=1023*e-8=2.55*1019 cm TiO220℃ n?1023exp(?3.0/(2*8.6*10?5*298)=1.4*10 cm 500℃ n?1023exp(?3.0/(2*8.6*10?5*773)=1.6*10 cm (2) 20 ℃??nee?e?nhe?h=3.32*10*1.6*10(--3 =1.03*10（Ω-1.cm-1） -2 500℃ ??nee?e?nhe?h=2.55**10(56 （Ω-1.cm-1） -19 4-6 一块n型硅材料，掺有施主浓度ND?1.5?1015/cm3，在室温（T=300K）时本征载流浓度ni?1.3?1012/cm3，求此时该块半导体的多数载流子浓度和少数载流子浓度。 ?n0?ND?1.5?1015/cm3(多子)； ?解：?ni??ND??ni293p??1.13?10/cm(少子)。 0?ND?锗的本4-10 300K时，征电阻率为47Ω.cm,如电子空求本征锗的载流子浓度分别为 3900cm/V.s和1900cm/V.s.求本征锗的载流子浓度.
22解：??i??ni?1?i1?niq(?n??p)?1?2.29?1013/cm3 ??10?() 22?iq(?n??p)4-11本征硅在室温时电子和空穴迁移分别为1350cm/V.s和500cm/V.s,当掺入百万分之 一的As后,设杂质全部电离,试计算其电导率.比本征硅的电导率增大了多少倍? 解：?300K时Si的ni?1.3?1010/cm3 ??nq(???)?1.3??10?19?(.85?10?6??1?cm?1 iinp 又?本征Si的密度Ni?5?1022/cm3,则nD?5?1016/cm3
??nq??5??10?19???1?cm?1??n?10.8/3.85?10?6?2.8?106 nDn?i 5
材料的磁学性能5-6自发磁化的物理本质是什么?材料具有铁磁性的充要条件是什么? 答: 铁磁体自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用 材料具有铁磁性的充要条件为:(1)必要条件:材料原子中具有未充满的电子壳层,即原子磁矩(2)充分条件:交换积分A & 0 5-7超交换作用有哪些类型? 为什么A-B型的作用最强? 答: 具有三种超交换类型: A-A, B-B和A-B因为金属分布在A位和B位,且A位和B位上的离子磁矩取向是反平行排列的.超交换作用的强弱取决于两个主要的因素: 1)两离子之间的距离以及金属离子之间通过氧离子所组成的键角ψi 2) 金属离子3d电子数目及轨道组态.A-B型ψ1=125°9’ ; ψ2=150°34’A-A型ψ3=79°38’B-B型ψ4=90°; ψ5=125°2’因为ψi越大,超交换作用就越强,所以A-B型的交换作用最强. 5-8 论述各类磁性χ-T的相互关系
6-1 金红石（TiO2）的介电常数是100，求气孔率为10%的一块金红石陶瓷介质的介电常数。
解：?m?100,?m?0.9;?气??d?1, 2??m?m(?d)??d?d0.9?100?(2?1)?0.1?1 33?m3300?气??d?0.1????85.9(?)?0.1?m(?)??d330033? m 6-2
一块1cm*4cm*0.5cm的陶瓷介质，其电容为2.4-6μF,损耗因子tgδ为0.02。求： 相对介电常数；损耗因素。 1C?d2.4?10?12?0.5?10?2 解：(1)相对电容率?r????3.39?12?4 ?0A8.854?10?1?4?10 ?12?22.4?10?0.5?10?13?1 (2)损耗因子?''??'tan???0.02?6.0?10F?m1?4?10?4 6-3 镁橄榄石(Mg2SiO4)瓷的组成为45%SiO2,5%Al2O3和50%MgO,在1400℃烧成并急冷（保留玻璃相），陶瓷的εr=5.4。由于Mg2SiO4的介电常数是6.2，估算玻璃的介电常数εr。（设玻璃体积浓度为Mg2SiO4的1/2） 21 ?ln??x1ln?1?x2ln?2?ln5.4?ln6.2?ln?2??2?4.096?4.133 6-4 如果A原子的原子半径为B的两倍，那么在其它条件都是相同的情况下，原子A的电子极化率大约是B的多少倍？ 解：?电子极化率?e?4??0R3?R3,RA?2RB??e,A?8?e,B
6-5 为什么碳化硅的电容光焕发率与其折射率的平方n2相等 解：麦克斯韦电磁场理论V?C ,折射率n?C?n?V 由于SiC属于非铁磁性物质??＝1?n?,n2?? 题库一、填空题14、杜隆—伯替定律的内容是：恒压下元素的原子热容为25J/Kmol。 15、在垂直入射的情况下，光在界面上的反射的多少取决于两种介质的。 18、导电材料中载流子是、和。 19、金属材料电导的载流子是、空穴，或离子、离子空位。20、晶体的离子电导可以分为离子固有电导／或本征电导
和 杂质电导两大类。21、电子电导的特征是具有
效应，离子电导的特征是具有 电解效应。22、晶体中热阻的主要来源是
间碰撞引起的散射. 23．在半导体材料中，载流子散射主要有两方面的原因：和 。 27、本征半导体硅的禁带宽度是 1.14eV，它能吸收的辐射的最大波长为
。(普朗克恒量 h＝6.63×10-34J·s， 1eV＝1.6×10-19J)23、超导体的两个基本特性是
完全抗磁性
。24、介质的极化有两种基本形式： 松弛极化 和
(来自: 写 论文网:碳化硅材料,吸收系数与波长的关系,cm-1)位移式极化 。 25、BaTiO3电介质在居里点以下存在电子位移极化、离子位移极化、离子松弛极化和自发极化四种极化机制.17、热击穿的本质是介质在电场中 极化 ，介质损耗发热，当热量在材料内积累,材料温度升高，当出现永久性损坏。26、电介质的击穿形式有 电击穿，热击穿和化学击穿三种形式。29、对介质损耗的主要影响因素是 频率 和 温度 。 29、物质的磁性是由的运动产生的.30、材料磁性的本源是材料内部电子的
自旋运动。31、材料的抗磁性来源于
电子循轨运动
时受外加磁场作用所产生的抗磁矩。 二、选择题10. 下列极化形式中不消耗能量的是(B). (A). 转向极化 (B).电子位移式极化(C).离子松弛极化
(D).电子松弛极化 12、下列叙述正确的是（
A ） （A）一条形磁介质在外磁场中被磁化，该介质一定为顺磁质； （B）一条形磁介质在外磁场中被磁化，该介质一定为抗磁质； （C）一条形磁介质在外磁场中被磁化，该介质一定为铁磁质； （D）顺磁质，抗磁质，铁磁质在外磁场中都会被磁化。 ?6???9.8?10, 则它是（
） 13 、一种磁介质的磁化率 （A）铁磁质；（B）抗磁质；（C）顺磁质；（D）无法判断，若要判断，还须另外条件。 三、名词解释 7、压电性——某些晶体材料按所施加的机械应力成比例地产生电荷的能力。 8、电解效应——离子的迁移伴随着一定的质量变化，离子在电极附近发生电子得失，产生新的物质。 9、逆压电效应——某些晶体在一定方向的电场作用下，则会产生外形尺寸的变化，在一定范围内，其形变与电场强度成正比。 15、电介质——在外电场作用下，能产生极化的物质。 16、极化——介质在电场作用下产生感应电荷的现象。 17、电介质极化——在外电场作用下，电介质中带电质点的弹性位移引起正负电荷中心分离或极性分子按电场方向转动的现象。 18、 电子位移极化(也叫形变极化) ——在外电场作用下，原子外围的电子云相对于原子核发生位移形成的极化叫电子位移极化，也叫形变极化。 19、离子位移极化 ——离子晶体在电场作用下离子间的键合被拉长，导致电偶极矩的增加, 被称为离子位移极化。 20、松弛极化——当材料中存在着弱联系电子、离子和偶极子等松弛质点时，热运动使这些松弛质点分布混乱，而电场力图使这些质点按电场规律分布，最后在一定温度下，电场的作用占主导，发生极化。这种极化具有统计性质，叫作松驰极化。松驰极化是一种不可逆的过程，多发生在晶体缺陷处或玻璃体内。 21、电介质的击穿——电介质只能在一定的电场强度以内保持绝缘的特性。当电场强度超过某一临界值时，电介质变成了导体，这种现象称为电介质的击穿，相应的临界电场强度称为介电强度或击穿电场强度。 22、偶极子（电偶极子）——正负电荷的平均中心不相重合的带电系统 23、介质损耗——将电介质在电场作用下，单位时间消耗的电能叫介质损耗。 24、顺磁体——原子内部存在永久磁矩,无外磁场,材料无规则的热运动使得材料没有磁性.当外 磁场作用,每个原子的磁矩比较规则取向,物质显示弱磁场。 25、铁磁体——主要特点:在较弱的磁场内,铁磁体也能够获得强的磁化强度,而且在外磁场移去, 材料保留强的磁性.原因:强的内部交换作用,材料内部有强的内部交换场,原子的磁 矩平行取向,在物质内部形成磁畴 27、铁电体——能够自己极化的非线性介电材料，其电滞回路和铁磁体的磁滞回路形状相近 似。 30、霍尔效应——沿试样x轴方向通入电流I（电流密度JX），Z轴方向加一磁场HZ，那么在y轴方向上将产生一电场Ey。 31、固体电解质——固体电解质是具有离子导电性的固态物质。这些物质或因其晶体中的点缺陷或因其特殊结构而为离子提供快速迁移的通道,在某些温度下具有高的电导 率(1～106西门子/厘米),故又称为快离子导体。 四、简答题 14、根据抗热冲击断裂因子对热稳定性的影响，分析提高抗热冲击断裂性能的措施。(10分)答：提高抗热冲击断裂性能的措施：（1）、提高材料强度σ，减小弹性模量E，使σ/E提高------提高材料的柔韧性，能吸收较多的弹性应变能而不致开裂，提高了热稳定性。（2）、提高材料的热导率λ；（3）、减小材料的热膨胀系数α；（4）、减小材料的表面热传递系数h；（5）、篇二：材料研究方法作业答案
材料研究方法 第二章 思考题与习题 一、判断题 √1．紫外—可见吸收光谱是由于分子中价电子跃迁产生的。 ×2．紫外—可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。 ×3．摩尔吸收系数的值随着入射波光长的增加而减少。 ×4．分光光度法中所用的参比溶液总是采用不含待测物质和显色剂的空白溶液。 ×5．人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是200~400nm。 ×6．分光光度法的测量误差随透射率变化而存在极大值。 √7．引起偏离朗伯—比尔定律的因素主要有化学因素和物理因素，当测量样品的浓度极大时，偏离朗伯—比尔定律的现象较明显。 √8．分光光度法既可用于单组分，也可用于多组分同时测定。 ×9．符合朗伯—比尔定律的有色溶液稀释时，其最大吸收波长的波长位置向长波方向移动。 ×10．有色物质的最大吸收波长仅与溶液本身的性质有关。 ×11．在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测定溶液浓度越大，吸光度也越大，测定的结果也越准确。（ ） √12．有机化合物在紫外—可见区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。（ ） ×13．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为：微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。（ ） ×14．在紫外光谱中，生色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。（ ） ×15．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析。（ ） ×16．有色化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化而改变。（ ） ×17．由共轭体系π→π*跃迁产生的吸收带称为K吸收带。（ ） √18．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。（） √19．由于振动能级受分子中其他振动的影响，因此红外光谱中出现振动偶合谱带。（） ×20．确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。（） ×21．对称分子结构，如H2O分子，没有红外活性。（） √22．分子中必须具有红外活性振动是分子产生红外吸收的必备条件之一。（） √23．红外光谱中，不同化合物中相同基团的特征频率总是在特定波长范围内出现，故可以根据红外光谱中的特征频率峰来确定化合物中该基团的存在。（） ×24．不考虑其他因素的影响，下列羰基化合物的大小顺序为：酰卤＞酰胺＞酸＞醛＞酯。（） √25．傅里叶变换型红外光谱仪与色散型红外光谱仪的主要差别在于它有干涉仪和计算机部件。（） √26．当分子受到红外光激发，其振动能级发生跃迁时，化学键越强吸收的光子数目越多。（） ×27．游离有机酸C=O伸缩振动vC=O频率一般出现在1760cm-1，但形成多聚体时，吸收频率会向高波数移动。（）
二、选择题 1． 在一定波长处，用2.0 cm吸收池测得某试液的百分透光度为71%，若改用3.0 cm吸 收池时，该试液的吸光度A为（
） （A）0.10 （B）0.22 （C）0.45 2．某化合物浓度为c1，在波长λ1处，用厚度为1 cm的吸收池测量，求得摩尔吸收系数为ε1，在浓度为3 c1时，在波长λ1处，用厚度为3 cm的吸收池测量，求得摩尔吸收系数为ε2。则它们的关系是（
） （A）ε1=ε2 （B）ε2=3ε1 （C）ε2＞ε13．溶解在己烷中的某一化合物，具有λmax=305nm。当溶解在乙醇中，λmax=307。可以判断该吸收是由（
） （A）π→π*跃迁引起的 （B）n→π*跃迁引起的 （C）n→ζ*跃迁引起的 4．在紫外吸收光谱法中，极性溶剂有助于n→π*跃迁产生的吸收带向（
） （A）长波移动 （B）短波移动 （C）无影响 5．在紫外吸收光谱法中，极性溶剂有助于π→π*跃迁产生的吸收带向（ A） （A）长波移动 （B）短波移动 （C）无影响 6．某溶液的透射率T为30%，则其吸光度A为（
） （A）-lg0.3 （B）-lg70 （C）3-lg30 （D）-lg0.7 7．许多化合物的吸收曲线表明，它们的最大吸收位于200～400nm之间，因此应用的光源为（ C） （A）钨灯 （B）能斯特灯 （C）氢灯 8．紫外—可见分光光度计法合适的检测波长范围是（
） （A）400~800nm （B）200~800nm （C）200~400nm （D）10~1000nm 9．异亚丙基丙酮CH3COCH=C(CH3)2中n→π*跃迁谱带，在下述溶剂中测定时，其最大吸收波长最小。（
） （A）正己烷 （B）氯仿 （C）甲醇 （D）水 10．有人用一个样品，分别配制成四种不同浓度的溶液，分别测得的吸光度如下。测量误差较小的是( C) （A）0.022 （B）0.097 （C）0.434 （D）0.809 11．不需要选择的吸光度测量条件为（
） （A）入射波波长 （B）参比溶液 （C）吸光度读数范围 （D）测定温度 12．在分光光度法定量分析中，标准曲线偏离朗伯—比尔定律的原因是（
） （A）浓度太小 （B）入射光太强 （C）入射光太弱 （D）使用了复合光 13．化学键的力常数越大，原子的折合质量越小，则化学键的振动频率（B） （A）越低（B）越高（C）不变 14．在红外吸收光谱中，乙烯分子的C-H对称伸缩振动具有（
B ） （A）红外活性（B）非红外活性（C）视实验条件 15．在红外吸收光谱中，乙烯分子的C-H非对称伸缩振动具有（
A ） （A）红外活性（B）非红外活性（C）视实验条件 16．分子的C-H对称伸缩振动的红外吸收带频率比弯曲振动的（A） （A）高（B）低（C）相当 17．在红外吸收光谱中，C=O和C=C基，两者的吸收强度的大小关系是（
B ） （A）前者＜后者（B）前者＞后者（C）两者相等 18．在下述三个化合物中，红外吸收最强的是（C） （A）R1—CH=CH—R2反式（B）R1—CH=CH—R2顺 式（C）R1—CH=CH2 19．在化合物CF3—COOCH3和CH2BrCOOCH3的红外吸收光谱中，νC=O的大小关系是（C） （A）前者=后者（B）前者＜后者（C）前者＞后者 20．红外吸收光谱是（
D ） A．原子光谱；B．发射光谱；C．电子光谱；D．分子光谱。 21．在醇类化合物中，O—H伸缩振动频率随溶液浓度增加而向低波数移动，原因是（
B ） A．溶液极性变大；B．分子间氢键增强；C．诱导效应变大；D．易产生振动偶合。 22．下列化学键的伸缩振动所产生的吸收峰波数最大的是（
D ） A．C=O；B．C—H；C．C=C；D．O—H。 23．应用红外光谱解析分子结构的主要参数是（
B ） A．质荷比；B．波数；C．偶合常数；D．保留值。 三、填空题 1．紫外吸收光谱研究的是分子的能级跃迁，它还包括了 2．朗伯—比尔定律适用于溶液的测定。 3．为提高测定的准确度，溶液的吸光度范围应调节在。为此，可通过调节溶液的和选用适当的 吸收池来实现。 4．有色物质溶液的最大吸收波长与有关，而与溶液的无关。 四、问答题 1．了解各种波长的电磁波对原子（基团）作用及其相应的光谱分析手段。 2．用什么方法可以区别n→π*和π→π*跃迁类型？ 答案：用不同极性的溶剂溶解待测物质，扫描紫外—可见吸收光谱，根据λmax红移还是兰移的方法可以区别n→π*和π→π*跃迁类型。溶剂极性越大，n→π*跃迁向短波方向移动，π→π*跃迁向长波方向移动。 3．分光光度法中参比溶液的作用是什么？如何选择适宜的参比溶液？ 答案：参比溶液的作用是扣除由于吸收池、溶剂及试剂对入射光的吸收和反射带来的影响。 惨比溶液的选择：① 尽量选用低极性溶剂。② 能很好地溶解样品，并且形成的溶液具有良好的化学和光化学稳定性。③ 溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收。溶剂的透明范围的下限应小于测定波长范围。 五、计算题 1．一个化合物的λmax为225nm。当试样浓度为1.0×10-4mol·L-1时，用1cm吸收池测试，A为0.70。计算εmax为多少？7000 2．将0.5mg含有苦味酸胺的试样溶解在100mL乙醇中，用2.0cm的吸收池在380nm处测得吸光度为0.256。已知苦味酸胺的ε为13400，计算苦味酸胺的相对分子质量。523.4 六、谱图分析 1．某化合物分子式C7H8O，试根据其红外光谱图，推测其结构。 答案：
2．某未知物的分子式为C7H8O，测得其红外光谱图如下，试推测其化学结构式。 OCH3 答案： 3．某液体化合物分子式C8H8O2，试根据其红外光谱图，推测其结构。
答案： 4．某液体化合物分子式C8H8，试根据其红外光谱图，推测其结构。 篇三：习题与解答(1) 这些答案是师兄师姐自己做出来的，仅供参考。有些题是没有答案的 习题与解答 第1章 1 为什么说光波是一种横波？ 答: 我们知道，当波的传播方向与其振动方向垂直时，称为横波；光波是一 种电磁波, 而电磁波在空间的传播方向与其电场矢量和磁场矢量的振动平面垂直； 所以，光波是一种横波。 2 计算下列辐射的频率，波数及辐射中一个光子的能量 （1） 钠线（D线）589.0 （2） 波长为200cm的射频辐射； （3） 波长为900pm的X射线。 3.0?1010cm?s?1 解：（1）ν = c/λ ==5.0931014(Hz) ??7cm589.0?10 ? = 1/λ = (589.0×10-7cm)-1 = 1.7×104(cm-1) E = hc/λ 6.626?10?34?3.0?1010J?s?cm?s?1-15(==3.38310J) ??7cm589.0?10 (2) 方法同（！） 3 吸光度与透光率的换算 （1） 将吸光度为0.01, 0.30, 1.50换算为透光率； （2） 透光率为10.0%, 75.0%, 85.5%换算为吸光度。 解：(1)
∵A=log(1/T)
∴ logT=－A=－0.01,
∴ T=10-0.01=97.7% ∴ logT=－A=－0.30, ∴ T=10-0.30=50.1% ∴ logT=－A=－1.50, ∴ T=10-1.50=3.16% (2) A=log(1/T)=log100/10=log10=1.00 A=log(1/T)=log100/75=log1.333=0.125 A=log(1/T)=log100/85.5=log1.17=0.0685 在765 nm波长下，水溶液中的某化合物的摩尔吸光系数为1.54×103 （L2mol-12cm-1），该化合物溶液在1 cm的吸收池中的透光率为43.2%。 问该溶液的浓度为多少？ 解： ∵A=－logT = ε lC ∴ C= A/ε l=－logT/ε l = －log(43.2%)/1.54×103×1=2.37×10-4 (mol/L) 6 某化合物的标准溶液浓度为2.5×10-4 mol2L –1，在5 cm长的吸收池中， 在347nm波长处，测得其透光率为58.6%。试确定其摩尔吸光系数。 解：∵A = ε lC =－logT, ∴ ε = －logT/ lC = －log(58.6%)/5×2.5×10-4 = log 1.71/5×2.5×10-4= 0.232/5×2.5×10-4=1.86×102（L2mol-12cm-1） 7 以丁二酮肟光度法测镍配制镍和丁二酮肟配合物的标准溶液浓度为 1.70×10-5 mol2L –1，在2.00 cm长的吸收池中，在470nm波长处，测得其透光率为30.0%。试确定其摩尔吸光系数。 解：∵A = ε lC =－logT, ∴ ε = －logT/ lC =－log30.0%/2.00×1.70×10-5=1.54×104（L2mol-12cm-1） 8 以邻二氮菲光度法测二价铁, 称取试样0.500g, 经过处理后，配成试液 加入显色剂，最后定容为50.0ml。用1.0cm的吸收池，在510nm波长下测得吸光度A=0.430。计算试样中二价铁的质量分数(ε510=1.1×104)；当溶液稀释一倍后，其透光率为多少？ 解：首先求出二价铁的浓度C1： A = ε lC ∴ C1 = A/ε l = 0.430/1.1×10431.0 = 0.391×10-4(mol/L)=0.2×10-6(g/ml)
而试样的总浓度为C=0.5/50=0.01(g/ml) ∴试样中二价铁的质量分数为：C1/ C=0.2×10-6/0.01=0.2×10-4(g/ml) 溶液稀释一倍后，∵吸光度A = 0.430/2 =0.215 ∴其透光率T= 10-0.215=60.9% 9 有两份不同浓度的同一溶液，当吸收池长为1.00 cm时，对某一波长的 透光率分别为(a)为65.0%和(b)为41.8%，求： （1） 两份溶液的吸光度； （2） 如果溶液（a）的浓度为6.50×10-4 mol2L –1，求溶液（b）的浓 度； （3） 计算在该波长下，此物质的摩尔吸光系数。 解：(1)
Aa = －logT = －log65.0% = 0.187；Aa = －log41.8% = 0.379 (2) 因为同一溶液浓度不同, 所以摩尔吸光系数相同 ∴ Aa/ Aa=Ca/Cb,
∴Cb = Ca×Aa/ Aa=6.50×10-4×0.379/0.187 =13.17×10-4 mol2L –1 (3) ε = A/ lC =0.187/1.00×6.50×10-4=2.88×102（L2mol-12cm-1） 10
浓度为1.00×10-3 mol2L –1的K2Cr2O7溶液在波长450nm和530nm处的吸光度分别为0.200和0.050； 1.00×10-4 mol2 L –1的KMnO4溶液在波长450nm处无吸收，在530nm处的吸光度为0.420。今测得某K2Cr2O7和KMnO4混合溶液在450nm和530nm处的吸光度分别为0.380和0.710。计算该混合溶液中K2Cr2O7和KMnO4的浓度。 解：首先, 根据已知条件求出两物质在不同波长下的摩尔吸光系数： 在450nm处,K2Cr2O7 的 ε = A/ lC = 0.200/ l×1.00×10-3=200 l-1 在530nm处,K2Cr2O7 的 ε = A/ lC = 0.050/ l×1.00×10-3=50 l-1 在450nm处,KMnO4 的 ε = 0 在530nm处,KMnO4 的 ε = A/ lC = 0.420/ l×1.00×10-4=4.2×103 l-1 然后, 根据混合溶液在不同波长下的吸光度求出浓度： 0.380 = C1×200 l-1×l + 0 ∴C1=1.90×10-3(mol/L) 0.710 = C1×50 l-1×l +C2×4.2×103 l-1×l ∴C2=1.46×10-4(mol/L) 11 试液中Ca的浓度为3?g/mL，测得的吸光度值为0.319，问产生1%吸收 信号对应的浓度为多少？ 解：此题主要知道1%吸收相当于吸光度值为0.0044, 然后根据吸光度与浓 度成正比的关系计算：Cx = C1×Ax/A1 = 3×0. = 0.0414(?g/mL) 12 写出下列各种跃迁的能量和波长范围： （1） 原子内层电子跃迁； （2） 原子外层价电子跃迁； （3） 分子的电子能级跃迁； （4） 分子的振动能级跃迁； （5） 分子的转动能级跃迁。 解： 能量(ε/eV) 波长(λ/nm) (1)
原子内层电子跃迁；2.5×105～6.2 0.005～200nm (2)
原子外层价电子跃迁； 6.2～1.6
200～800nm (3)
分子的电子能级跃迁； 6.2～1.6
200～800nm (4)
分子的振动能级跃迁； 1.6～2.5×10-2
0.8～50μm (5)
分子的转动能级跃迁。2.5×10-2～4.1×10-650μm～300mm
13 某种玻璃的折射率为1.700, 求光在此玻璃中的传播速度。 解：∵ 介质的绝对折射率n = c/υ ∴ 光在此玻璃中的传播速度 υ = c/n = .700 = 1.7631010(cm/s) 14 计算辐射的频率为4.708×1014Hz在结晶石英和熔凝石英中的波长。 解： ∵ 频率和波长的关系为： ν = υ/λ
∴ λ= υ/ν 又∵ υ = c/n∴ 在结晶石英中的波长 λ= υ/ν = c/n×ν =3××4.708×(nm) 在熔凝石英中的波长 λ= υ/ν = c/n×ν =3××4.708×(nm) 15 轻质遂石玻璃的折射率为1.594，计算波长为434nm的辐射穿过该玻璃 时每个光子的能量。 解： ∵E = hυ/λ
而且 υ = c/n ∴穿过该玻璃时每个光子的能量 E = h c/n×λ = 6.626×10-34 J · s×3×1010cm · s-1 /1.594×434×10-8cm = 2.9×10-18 J 16 阐述光的干涉和光的衍射的本质区别。 解：干涉是有固定光程差的、频率相同的两束或多束光波的叠加过程, 干涉 中光的传播方向没有改变；而光的衍射是单波束光由于绕过障碍物而产生的叠加过程, 或者说是次波在空间的相干叠加, 衍射中光的传播方向会改变。 第2章 1 解释光谱项的物理涵义，光谱项符号32D1、32P1/2和21S1/2中各字母和数 字分别代表什么意义？ 解：原子光谱项的物理涵义有二：其一是代表原子中电子的组态。 根据描 述原子核外电子的运动状态的四个量子数n、l、m、ms的耦合规则, 来描述原子中电子的组态, 而且, 同一组态中的两个电子由于相互作用而形成不同的原子态, 也能用光谱项描述；其二能描述原子光谱的谱线频率。因为, 实际上, 每一谱线的波数都可以表达为两光谱项之差。
3表示主量子数n =3, D表示角量子数L=2, 左上角的2表示称 为光谱项的多重性, 即(2S+1)=2, 所以,
总自旋量子数 S=1/2； 32P1/2： 同样, n =3,
P表示角量子数L=1, 总自旋量子数S=1/2,
内量 子数J=1/2； 21S1/2： 同样, n =2,
S表示角量子数L=0, 总自旋量子数S=1/2,
内量 子数J=1/2。 2 推算n2S、n2P、n2D、n2F、n2G和n3S、n3P、n3D、n3F各光谱项中的光 谱支项的J值、多重性及统计权重。 解：∵ J = L+S，从J = L+S到L-S,可有(2S+1)或(2L+1)个值, 多重性为(2S+1), 统计权重g=2J+1, 那么, 在n2S中： L=0,
∴ J = L+S=0+1/2 = 1/2, 且J值个数为(2L+1)=(230+1)=1个, 多重性为2, 统 计权重g=2J+1=2 ；同理, 在n2P中： L=1,
∴ J = L+S=1+1/2 = 3/2, J = L-S=1-1/2 = 1/2,
多重性为2, 统计权重g=2J+1为4, 2 ； 在n2D中： L=2,
∴ J = L+S=2+1/2 = 5/2,
J = L+S-1=3/2, J值个数为(2S+1)=(231/2+1)=2个, 多重性为2, 统计 权重g=2J+1为6,
4 ； 在 n2F中：L=3,
∴ J = 3+1/2 = 7/2, J = 3+1/2-1 = 5/2, 多 重性为2, 统计权重g=2J+1为8, 6 ； 在n2G中：L=4,
∴ J = 4+1/2 = 9/2, J = 4+1/2-1 = 7/2, 多 重性为2, 统计权重g=2J+1为10, 8； 3在nS中：L=0,
S=1,∴ J = 0+1 = 1, 且J值个数为(2L+1)=(2 30+1)=1个, 多重性为(2S+1)=3, 统计权重g=2J+1为3； 在n3P中：L=1,
S=1,∴ J = L+S=1+1 = 2,
J = L+S-1=1+1-1 = 1, J = L-S=1-1=0, J值共有(2S+1)或(2L+1)=3个, 多重性 为3, 统计权重g=2J+1为5, 3, 1； 在n3D中：L=2,
S=1,∴ J = 2+1 = 3,
2+1-1= 2, 2-1=1
共有 3个J；多重性为3, 统计权重g=2J+1为7, 5, 3； 在n3F中：L=3,S=1,∴ J = 3+1 = 4,
3+1-1=3, 3-1=2
共有 3个J, 多重性为3, 统计权重g=2J+1为9, 7, 5； 3 解释当原子能级的总角量子数大于总自旋量子数时，2S+1在光谱项中 的含义？ 解：由于存在着轨道运动与自旋运动的相互作用, 即存在着LS耦合, 使 某一L的光谱项能分裂为（2S+1）个J值不同的、能量略有差异的光谱支项, （2S+1）称为光谱的多重性；但是当原子能级的总角量子数大于总自旋量子数即L＜S时，由于J值必须是正值, 所以光谱支项虽然为（2L+1）个, 但（2S+1）仍然叫做光谱的多重性, 此时并不代表光谱支项的数目。 4 解释下列名词： （1） 激发电位和电离电位； （2） 原子线和离子线； （3） 等离子体； （4） 谱线的自吸； （5） 共振线和主共振线。 解：(1) 激发电位和电离电位： 使原子从基态到激发到产生某谱线的激发 态所需要的加速电位称为该谱线的激发电位；将原子电离所需要的加速电位称为电离电位。 (2) 原子线和离子线：原子外层电子能级跃迁产生的谱线称为原子线； 离子外层电子能级跃迁产生的谱线称为离子线。本&&篇:《》来源于:
优秀范文，论文网站
本篇网址:/2017/huibaocailiao_.html
好文大家读
Copyright &
All Rights Reserved.