Q156.
螢光可由下列哪些能階躍遷產生？
化學─無機物檢驗 · 甲級 · 無機微量分析 · Q156
難易度分析
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此題屬多選形式，需辨識哪些能階躍遷可引發螢光。關鍵在於判斷涉及 π 軌域與 n 軌域的躍遷，因其能量較低且能量釋放易為光子；相對地，σ 軌域的躍遷能量高且多為非輻射衰減，為常見陷阱。題目要求選出兩個符合條件的選項，屬於典型的中等難度。
正確答案 (複選)：①, ②
- ① π*→π:π*→π 躍遷是螢光產生的主要機制之一。當分子吸收能量後，電子從 π 成鍵軌域激發至 π* 反成鍵軌域，隨後電子由 π* 返回 π 軌域時釋放光子，此為共軛體系化合物典型的螢光躍遷途徑。
- ② π*→n:π*→n 躍遷同樣可產生螢光。含有 非鍵結電子對（n 電子）的雜原子（如 O、N、S）化合物，電子從 π* 軌域躍遷回非鍵結軌域時會發射螢光，此類躍遷常見於含 羰基或胺基的有機分子。
錯誤選項解析
- ③ σ*→n:σ*→n 躍遷並非螢光產生的途徑。σ* 反成鍵軌域能量極高，此類躍遷通常發生於遠紫外光區，且激發後多以非輻射衰減（如熱能散失）方式回到基態，不會產生螢光發射。
- ④ σ*→σ:σ*→σ 躍遷無法產生螢光。此躍遷涉及 σ 鍵的激發與回復，所需能量極高（波長通常 <150 nm），屬於真空紫外光區的電子躍遷，激發態分子易發生光分解而非螢光輻射。
Learning Tip
"螢光光譜分析的核心考點在於辨識哪些電子躍遷能產生輻射衰減。關鍵陷阱：只有涉及 π 軌域的躍遷（π*→π、π*→n）才容易產生可觀測的螢光，因為 σ 軌域躍遷能量過高且易發生非輻射衰減。實務上，具有共軛雙鍵結構的化合物螢光量子產率較高，此為螢光分析法的選樣重要原則。"
學員答題分佈
①π*→π0%
②π*→n0%
③σ*→n0%
④σ*→σ0%
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！