화학과 기기분석1 ㄴ 교수님 2013년 3번째 시험

2013-3 (총 119점)

 

(1)(10점) UV/VIS absorption spectrscopy는 다양한 유기물, 무기물 분석에 유용하다. UV/VIS 빛 흡수는 유기물, 무기물의 경우 어떤 방식으로 일어나는지 설명하시오.

 

(2)(10점) 광음향분광법(photoacoustic spectroscopy)의 원리를 설명하고 장점을 쓰시오.

 

(3)(10점) 전자의 에너지 준위도를 그리면서 S0에서 S2로 빛이 흡수된 후, 인광(phosphorescence)이 나오는 과정을 순서대로 기술하시오.

 

(4)(10점) 옆 그림은 phosphorescence spectroscopy(인광분광법)에서 필요한 2가지 기기 부품(component)을 보이고 있다. 이들은 무엇이며 왜 사용하는가?

(5)(8점) 어떤 화학종의 UV/VIS absorption spectrum과 fluorescence spectrum이 mirror image 형태로 나타난다면 이 사실에서 어떤 화학적 정보를 얻을 수 있으며 왜 그런지 에너지 준위도를 그려 설명하시오.

 

(6)(9점) FT-IR에서는 3가지 간섭계를 동시에 쓰는 것이 일반적이다. 옆 그림은 3개의 간섭계에서 얻은 signal들인데 각자가 어떻게 만들어졌고 무슨 용도인지 쓰시오.

(7)(10점) 감쇄전반사분광법(ATR, attenuated total reflectance)의 원리 및 장점과 어떤 경우에 유용하게 쓰이는가?

 

(8)(12점) IR에서 두개의 원자가 진동할 때 그 진동수는 로 표현된다. Hook와 Newton의 법칙에서 이를 유도하시오.

 

(9)(10점) CO의 IR spectrum에서 진동수가 2170 cm-1인 흡수 peak가 관찰되는데 이 때 CO의 force constant, k 값은 얼마인가? 또한 14CO가 진동하면 어떤 wavenumber에서 흡수 peak가 관찰될 것인가?

 

(10)(10점) Raman 분광법에서 Rayleigh, Stokes, Anti-Stokes scattering에 대하여 energy diagram을 그려서 설명하시오.

 

(11)(12점) Raman scattering에서 induced dipole moment (m)을 옆의 식으로 유도하시오.

(12)(8점) IR, Raman spectroscopy와 관련하여 “mutual exclusion principle"란 무엇이며 어떤 경우에 해당하는가?