Q64.
下列有關螢光的敘述,何者正確?
化學─無機物檢驗 · 甲級 · 無機微量分析 · Q64
難易度分析
3 / 5
本題以單選形式呈現,考驗考生對螢光與磷光基礎概念的理解,並需避免題目中因主題錯誤設定所造成的混淆。
正確答案:④處於三重態的分子經短暫停留,再發生輻射降至基態時,發出磷光
④ 處於三重態的分子經短暫停留,再發生輻射降至基態時,發出磷光:磷光(Phosphorescence)的產生機制為分子經系間跨越(Intersystem Crossing)進入三重激發態(T₁),停留較長時間後,以自旋禁制躍遷方式輻射回到單重基態(S₀)並放出光子,此為磷光與螢光的核心差異。
錯誤選項解析
- ① 螢光發射的過程比其去活化過程速度慢時,可觀察到螢光現象:螢光現象可被觀察到的條件是輻射躍遷速率必須大於非輻射去活化速率;若螢光發射速度慢於去活化過程,激發態能量會以熱能等形式散失,無法產生可偵測的螢光訊號。
- ② 去活化過程產生外轉換時,螢光強度增加:外轉換(External Conversion)屬於非輻射躍遷機制,激發態分子與溶劑分子碰撞而將能量轉移,此過程會與螢光輻射躍遷形成競爭,導致螢光強度降低而非增加。
- ③ 非輻射過程的速率常數變大時,螢光強度增加:非輻射過程的速率常數(如內部轉換、外轉換、預解離等)變大時,更多激發態分子會透過非輻射途徑回到基態,螢光量子產率下降,螢光強度隨之減少。
Learning Tip
"本題核心考點在於區分螢光與磷光的躍遷機制及輻射/非輻射過程對螢光強度的影響。常考陷阱包括:①混淆螢光量子產率公式 Φ = kᵣ/(kᵣ + kₙᵣ),任何非輻射速率常數(kₙᵣ)增大都會降低螢光強度;②外轉換與內部轉換皆為非輻射過程,均會淬滅螢光;③磷光因涉及自旋禁制的 T₁→S₀ 躍遷,壽命遠長於螢光(S₁→S₀),且易受氧氣等淬滅劑干擾,實務操作時需注意除氧與低溫條件以提升磷光訊號。"
學員答題分佈
①螢光發射的過程比其去活化過程速度慢時,可觀察到螢光現象0%
②去活化過程產生外轉換時,螢光強度增加0%
③非輻射過程的速率常數變大時,螢光強度增加0%
④處於三重態的分子經短暫停留,再發生輻射降至基態時,發出磷光0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!