화학과 기기분석1 ㄴ 교수님 2015년 3번째 시험

2015-3 (총 113점)

 

(1)(6점) 란탄족이나 악티늄족의 이온(lanthanide and actinide ions)들의 UV/VIS 흡수 스펙트럼들에서의 흡수띠는 좁고 명확하게 나타나며 그들 금속 이온에 결합하는 리간드의 종류에 거의 영향을 받지 않는다. 그 이유는?

 

(2)(10점) photoacoustic effect(광음향 효과)란 무엇이며 UV/VIS 분광법에서 어떻게 활용되는가?

 

(3)(12점) 전자의 에너지 준위도를 그리면서 S0 에너지 준위에서 S2로 빛이 흡수된 후, S1을 거쳐 인광(phosphorescence)이 나오는 과정을 순서대로 기술하시오.

 

(4)(8점) phosphorescence spectroscopy(인광분광법)에서 fluorescence spectroscopy(형광분광법) 보다 더 필요한 2가지 기기 부품(component)은 무엇이며 왜 사용하는가?

 

(5)(12점) IR 분광법에서 근적외선(Near IR), 중간적외선(Mid IR)(2가지 region), 원적외선(Far IR)에 해당하는 IR peaks는 어떻게 나오며 어떤 화학적 정보를 주는가?

(6)(8점) 실제로 분자는 조화진동을 하지 않고 비조화진동자로 설명해야 한다. 비조화진동을 하는 이유를 쓰고 비조화진동을 함으로써 생기는 현상은 무엇인가?

 

(7)(6점) IR 빛이 빈 시료 cell을 통과하면서 간섭에 의해 생긴 peak pattern이 옆과 같을 때 IR cell의 길이, b, 값을 구하는 식을 유도하고 그 값을 구하시오.

 

(8)(10점) 감쇄전반사분광법(ATR, attenuated total reflectance)의 원리 및 장점과 어떤 경우에 유용하게 쓰이는가?

 

(9)(5점) MERS나 SARS가 발생하면 적외선 온도계로 사람 체온을 재는 모습을 종종 언론에서 보게 된다. 그 원리는 무엇일까?

 

(10)(5점) Raman spectrometry에서 scattering되는 빛의 세기는 쏴 준 빛의 세기의 0.001% 밖에 안 됨에도 불구하고 IR spectrometry만큼이나 sensitive하고 활용도가 높은 이유는 무엇인가?

 

(11)(9점) (1) 화학종에서 나오는 Raman shifts와 excitation wavelength는 어떤 관계가 있는가? (2) Raman signal의 크기는 excitation wavelength와 어떤 관계가 있는가? (3) excitation light source로 여러 개의 laser를 구비하여 사용하는데 그 이유는 무엇인가?

 

(12)(12점) (1) CO2의 경우 기본 진동 방식(fundamental vibrational mode)은 모두 몇 개이며 각각은 어떻게 진동하는가? (2) IR peak는 어떤 진동 방식에서, 모두 몇 개가 나올까? (3) Raman peak는 어떤 진동 방식에서, 모두 몇 개가 나올까? (4) 왜 IR과 Raman peaks가 그렇게 나오나?

(13)(10점) Raman scattering과 관련하여 옆의 식에 있는 각 기호의 의미를 쓰시오.