答：吸收谱线的半宽度：是吸收谱线中心频率处所对应的最大吸收系数值的一半处所对应
的Δν或Δλ；
积分吸收：在吸收线轮廓内，吸收系数的积分称为积分吸收, 它表示吸收的全部能量； 峰值吸收：吸收线中心波长所对应的吸收系数；
峰值吸光度：在实际测量中, 原子对辐射的吸收用中心频率的峰值吸收来表示称为峰
值吸光度；
锐线光源：发射线的半宽度远远小于吸收线的半宽度，而且两者的中心频率与一致,
称为锐线光源。
8 试说明原子吸收光谱定量分析的基本关系式及应用条件。
答：原子吸收光谱定量分析的基本关系式为：A = KC (K为常数)；
应用条件：采用锐线光源是原子吸收光谱分析的必要条件。 9 试说明原子发射光谱定量分析的基本关系式及应用条件。 答：原子发射光谱定量分析的基本关系式：
I = a C b 式中a为与测定条件有关的系数, b为自吸系数；
应用条件：测量中必须保证a 稳定, 即试样蒸发过程基本一致, 所以试样形态、试样
组成等要基本一致；为了保证b=1, 则试样浓度不能太大。
10 在2500K时，Mg的共振线285.21nm为31S0—31P1跃迁产生的，计算其基态和激发态
的原子数之比。 解：根据玻兹曼分布
NiN0?(gig0)?e?(??EKT) 首先计算gi, g0, ΔΕ ；
∵g=2J+1, ∴ gi = 231+1= 3 g0 =230+1= 1 ΔΕ = hc/λ=
6.626?10?34?3.0?10?710285.21?10)?e?(??EKT)?J?s?cm?s?1cm=0.70310-17(J)
∴
NiN0?(gig0= (3/1)2exp(-0.70310-17/250031.38310-23)
= 32exp(- 200) = 4.15310-87?
第3章
1 试从能级跃迁机理比较原子发射光谱、原子荧光光谱和X-射线荧光光谱的异同。 答： 首先都是发射光谱, 原子发射光谱和原子荧光光谱都是外层电子的能级跃迁；而X-射线荧光光谱是原子内层电子的能级跃迁；原子荧光光谱和X-射线荧光光谱都是光致发光, 是二次发光过程, 所以发出的谱线称为荧光光谱。 2 解释下列名词：
（1） 共振荧光和非共振荧光； （2） 直跃荧光和阶跃荧光； （3） 敏化荧光和多光子荧光；
6
（4） 激发态荧光和热助荧光。 答：详见书p32- p 33, 这里省略。
3 原子荧光分析时，为什么不用烃类火焰？ 答： 因为原子荧光猝灭常数与碰撞粒子猝灭截面有关, 而隋性气体氩、氦的猝灭截面比
氮、氧、一氧化碳、二氧化碳等气体的猝灭截面小得多, 烃类火焰容易产生一氧化碳、二氧化碳等气体；所以原子荧光光谱分析时，尽量不要用烃类火焰。 4 为什么说元素的X-射线荧光光谱具有很强的特征性。
答： X-射线荧光光谱来自原子内层电子跃迁，与元素的化学状态无关。内层轨道离原子
核较近，所以X-射线荧光谱线波长强烈地依从于原子序数Z，并遵守莫塞莱定律。所以说说元素的X-射线荧光光谱具有很强的特征性。 5 名词解释：
（1） 总质量吸收系数、真质量吸收系数和质量散射系数； （2） 弹性散射和非弹性散射； （3） 相干散射和非相干散射； （4） K系谱线和L系谱线; （5） 拌线和卫星线。
答： (1) 总质量吸收系数：又称质量衰减系数μm, 其物理意义是一束平行的X射线穿过
截面为1cm2的1g物质时的X射线的衰减程度。真质量吸收系数：又称质量光电吸收系数ηm, 真质量吸收系数是X射线的波长和元素的原子序数的函数, 总质量吸收系数是由真质量吸收系数和质量散射系数(ζm)两部分组成, 即 μm = ηm + ζm。 (2) 弹性散射和非弹性散射：在弹性散射中电子或者粒子没有能量的改变, 只有传播
方向的改变；在非弹性散射中则能量和方向都发生改变。
(3) 相干散射和非相干散射：相干散射就是弹性散射, 非相干散射就是非弹性散射。 (4) K系谱线和L系谱线：当原子K层(n=1)的一个电子被逐出，较外层的电子跃迁
到K层电子空位，所发射的X射线称为K系特征X射线；同样，L(n=2)层的电子被逐出，较外层的电子跃迁到L层所产生的X射线称为L系特征X射线。 (4) 伴线和卫星线：但一个原子的内层受初级X射线和俄歇效应的作用而产生两个空位时, 此原子称为双重电离的原子。在双重电离的原子中，由电子跃迁所发射的谱线的波长，与单电离原子中相应的电子跃迁所发射的谱线的波长稍有不同。这种谱线称为卫星线或伴线。对轻元素来说，卫星线有一定的强度。
6 说明基体吸收增强的类型及其对谱线强度的影响。
答：基体的吸收增强效应大致有三种类型：(1) 基体对初级X射线的吸收, 使初级X射线
强度减弱，使分析元素受激下降, 分析元素的谱线强度将减弱； (2) 基体吸收次级分析线, 当基体元素的吸收限如果处在分析元素谱线的长侧，分析元素的谱线将被基体元素吸收，其强度将减弱； (3) 基体增强次级分析线 基体元素的特征线的波长位于分析元素吸收限短侧, 分析元素不仅受到初级X射线的激发，而且受到基体元素的特征谱线的激发。因此，分析元素的谱线其强度将增强。
7
7
为什么元素的K?1谱线强度比K?2谱线的强度要大一倍？
答：谱线的强度与电子跃迁始态的内量子数J的大小有关。内量子数较大的支能级所包含
的电子轨道数多，则谱线的强度比较大。Kα1谱线是电子从LⅢ（J=3/2）跃迁到K层所产生的谱线，Kα2谱线是电子从LⅡ（J=1/2）跃迁到K层所产生的谱线。但LⅢ支能级内有两个电子轨道，能容纳4个电子，而LⅡ支能级内只有一个电子轨道，只能容纳2个电子，所以，电子从LⅢ支能级跃迁到K层的几率比从LⅡ支能级跃迁到K层的几率大，Kα1和 Kα2的强度比大约为2︰1。
第4章
1 简述有机分子中存在几种价电子及其能级轨道、能级跃迁的类型及其特点。
答：有机分子中存在着ζ、π和n三种价电子, 对应有ζ、ζ*、π、π*和n能级轨道；可以
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产生n→π、π→π、n→ζ、ζ→ζ类型的能级跃迁；其特点是跃迁能级的能量大小顺序为：n→π*＜π→π*＜n→ζ*＜ζ→ζ*。
2 CH3Cl分子中有几种价电子？在紫外辐射下发生何种类型的电子能级跃迁？
答：CH3Cl是含有非键电子的化合物, 在紫外辐射下将发生ζ→ζ*和n→ζ*能级跃迁。 3 某酮类化合物分别溶于极性溶剂和非极性溶剂，其吸收波长有什么差异？
**
答：酮类化合物存在着n→π和π→π跃迁, 在极性溶剂中n 电子与极性溶剂形成氢键，降
低了n电子基态的能量, 使n→π*吸收带最大吸收波长λmax蓝移；而极性溶剂使分子激发态能量降低, 所以π→π*跃迁吸收带λmax红移。
4 某化合物在己烷中的最大吸收波长为305nm，在乙醇中的最大吸收波长为307nm，试
问其光吸收涉及的电子能级跃迁属于哪种类型？为什么？
**
答：其光吸收涉及的电子能级跃迁属于π→π跃迁, 因为一般在极性溶剂中π→π跃迁吸收
带红移, 最大吸收波长从305nm变为307nm, 波长红移。
5 某化合物在乙醇中的λmax=287nm，在二氯乙烷中的λmax=295nm。试问其光吸收跃迁
属于哪种类型？为什么？
答：属于n→π*跃迁, 因为n→π*跃迁的最大吸收波长在极性溶剂中蓝移, 乙醇是极性溶剂,
*
所以是n→π跃迁。
6 试说明含π键的有机分子，特别是含有较大共轭π键的有机分子为什么具有较大的摩
尔吸光系数。
答：含共轭π键的有机分子, 由于电子能在共轭体系内流动，使分子轨道的能量降低，共
轭π键电子易于激发；从而使最大吸收带波长红移的同时产生有效吸收的分子增加，所以摩尔吸光系数增大。
7 简述金属配合物电子能级跃迁的类型及其特点。
答： 金属配合物电子能级跃迁有三大类：电荷转移跃迁、配位场跃迁和键合跃迁。电
荷转移跃迁是在具有d电子的过渡金属离子和有π键共轭体系的有机配位体中，形成d–π生色团, 使配合物的吸收光谱在可见光区, 摩尔吸光系数大；配位场跃迁是金属原子的d或f轨道上留有空位, 在轨道在配位体存在下, 产生d–d跃迁和f–f跃迁。这种
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禁戒跃迁的几率很小。因此，配位场跃迁的吸收谱带的摩尔吸光系数小, 吸收光谱也在可见光区；键合跃迁是金属离子与配位体结合形成共价键和配位键, 从而影响有机配位体的价电子跃迁, 多数情况下使最大峰显著红移，摩尔吸光系数明显提高。 8
某化合物在波长λ1和λ2的吸光系数分别为ε1和ε2，并且ε1＜ε2。用一复合光测量其吸光度，在λ1处入射光I10＞I20；在λ2处入射光I20＞I10。讨论在不同波长处，随着浓度的增加吸光度将有什么变化。
?ε2lc解：将(4.3)式改写为：T测?T2?S2(T2?T1)?T1?S2(10 或：T测?T2?S1(T1?T2)?T2?S1(10其中，S1?I01I01?I02?10?ε1lc)
?ε1lc?10?ε2lc)
， S2?I02I01?I02
上式表明：复合光(λ1+λ2)的透过率T测是介入单色光λ1的透过率T1和单色光λ2
的的透过率T2之间。由于ε2＞ε1(即T1＞T2)，所以，复合光的透过率T测为T1减去修正项，或为T2加上修正项。修正项的大小与复合光的成分、样品对不同波长的摩尔吸收系数、样品浓度有关。当I01＞I02时，修正项T测－T1较小(或者说T测－T2较大)，起决定作用的是透过率T1，此时，吸光度测定的负偏差小；反之，当I02＞I01时，则测得的负偏差大。但是，无论复合光的组成如何，其共同特点是：修正项的数值随着样品浓度的增加而增大，浓度愈高负偏差愈大。
9 试比较原子荧光，分子荧光和分子磷光的发生机理。 答： 荧光或磷光都是光致发光。 原子荧光是原子电子在原子能级上跃迁形成, 而分子
荧光和分子磷光是电子在分子能级上跃迁形成。而分子荧光和分子磷光的根本区别是：分子荧光是由激发单重态最低振动能层跃迁到基态的各振动能层的光辐射，而分子磷光是由激发三重态的最低振动能层跃迁到基态的各振动能层所产生光的辐射。
10 名词解释：量子产率，荧光猝灭，系间跨越，振动豫，重原子效应。 答：量子产率：亦称荧光效率，其定义为 ?f?发射的光子数吸收的光子数，因为，激发
到高能级的荧光物质分子返回到基态时存在多种不同的跃迁方式。辐射荧光仅是其中的一种方式。所以荧光效率总是小于1。
荧光猝灭：荧光物质分子和溶剂或其它溶质分子相互作用，引起荧光强度的降低现象
称为荧光猝灭。
系间跨越：是指不同多重态之间的一种无辐射跃迁过程。它涉及到受激电子自旋状态
改变。
振动豫：它是指发生在同一电子能级内，激发态分子以热的形式将多余的能量传递给
周围的分子，自己则从高的振动能级层转至低的振动能级层，产生振动驰豫的时
9
间为10s数量级。
重原子效应：重原子是指卤素, 芳烃取代上卤素之后，其化合物的荧光随卤素原子量增
加而减弱，而磷光则相应地增强。
11 哪类有机物可能属于强荧光物质？试比较下列两种化合物荧光产率的高低，为什么？
-12
CH2
联苯 芴
答： 在有机化合物中，具有较大的共轭π键，分子为刚性的平面结构，取代基为给电
子取代基的物质将具有较强荧光。上述化合物中芴较联苯有较强的荧光, 因为芴分子为刚性平面结构。
12 简述给电子取代基、得电子取代基和重原子取代基对荧光产率的影响。
答： 给电子取代基加强荧光产率，得电子基取代基一般将使荧光产率减弱，重原子取代
基使荧光产率减弱。
13 简述溶剂的极性对有机物荧光强度的影响。为什么苯胺在pH3的溶液中的荧光比在
pH10的溶液中的荧光弱。
答： 溶剂对荧光强度的影响，要视溶剂分子和荧光物质的分子之间的相互作用而定：对
分子中含有孤对非键电子的荧光物质来说，溶剂的极性增加，将增加荧光强度，但对极性荧光物质来说，则极性溶剂将使其荧光强度下降。
带有酸性或碱性官能团的芳香族化合物的荧光一般和溶液的pH值相关，苯胺是含
有碱性官能团的芳香族化合物, 所以其在pH10溶液中的荧光比在pH3的溶液中强。
14 哪类无机盐会产生荧光？哪些金属化合物的晶体会产生磷光？
答： 镧系元素的三价离子的无机盐有荧光；不发荧光的无机离子和有吸光结构的有剂机
试剂进行配合反应，可以生成会发荧光的配合物；有类似汞原子的电子结构，即1s2??6102
npnd(n+1)s，在固化的碱金属卤化物(或氧化物)的溶液中会发磷光。 15 配合物荧光物质有几种类型？ 答：
16 简述化学发光的基本条件，哪类化学反应可能产生化学发光？
答： 化学发光的基本条件：①化学发光反应能提供足够的激发能，足以引起分子的电
子激发。能在可见光范围观察到化学发光现象，要求化学反应提供的化学能在150～300KJ · mol–1；②要有有利的化学反应历程，至少能生成一种分子处在激发态的产物；③激发态分子要以释放光子的形式回到基态，而不能以热的形式消耗能量。
17 简述生物发光和化学发光的区别？它具有什么特性？
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