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問題一覧
1
吸光度法に関連し試料の濃度と吸光度と光路長との関係を示す基本法則は何でしょうか
ランベルト・ベールの法則(ブーゲベールの法則)
2
光は粒子であると主張した物理学者は
ニュートン
3
光は波であると主張した物理学者は
ホイヘンス
4
光は波であると 一般に言われますが 光は水面に起こる波のように外出を必要とせず 真空中を進むことができる どのように進行していくか
電場と磁場が垂直に絡まり合いながら進行していく いずれかの波形の山から山の長さが 波長となる
5
光源と2本のスリットを使った実験で、位相のあった部分で強め合うという波の性質の現象を観察し、光の波動性を示した人物は
ヤング
6
一般的な、紫外線の波長 可視光線の波長近赤外線の波長 赤外線の波長 電波の波長について その範囲を答えよ
紫外線200-400 可視光線 400-800 近赤外線 800-2500 赤外線 2500-1mm 電波1mm以上
7
光電 効果とは何か
金属に光を当てた時に金属の表面から電子が飛び出す現象のこと
8
光電効果 において、当てる光の波長を短くすると飛び出す電子の数及び電子のエネルギーはどう変わるか
飛び出す 電子の数は変わらず電子のエネルギーが大きくなる
9
光電 効果 において光を強くしていくと飛び出す 電子の数 及び 電子のエネルギーはどう変わるか
飛び出す 電子の数が増え 電子のエネルギーは変わらない
10
光の吸収という現象について 電子のエネルギー状態を絡めて説明せよ
電子が基底状態から励起状態へ飛び移るために必要なエネルギーと同じ分のエネルギーの紫外線または可視光線が電子にぶつかること
11
透過度Tをブランク光I0と試料の透過光Itで表し、透過率も示せ
T=It/I0 透過率:T×100
12
吸光度Absを透過度Tを用いて表せ
Abs=Log10 [1/T]
13
吸光度Absと試料濃度C,吸光係数ε、セルの光路長Lでランベルト・ベールの法則の式を表せ
Abs=εCL
14
分光光度計において 波長 500nm バンド幅 (スリット幅) 2nmの単色光とはどのような光か
499〜501nmの間の波長幅(半値幅)の光
15
分光器を通した単色光を試料当てる方式、光が試料を通過した後に 分光器を通すタイプの方式、それぞれなんというか
前分光と後分光
16
後分光方式はどのような装置に利用されるか
アレイ検出器を使った高速測光型の装置など
17
分光光度計の可視光・近赤外線領域で用いられることが多いランプの種類は
ハロゲンランプ
18
分光光度計の紫外線領域で用いられることが多いランプは
重水素ランプ
19
重水素ランプは一般的には 長波長側は400nm あたりが 使用限界 となるが 減衰が緩やかであるため 400nm の光を利用することも可能である 輝線スペクトルも多数存在しているがその中でも特に強い2つの波長を答えよ。またその波長は何に利用されるか
486.0nm と656.1nm 機器の波長校正
20
重水素ランプの 単波長側の使用限界は何によって決まるか
窓材の透過率
21
様々な波長を含む光を 波長に応じて 分けることを何と言うか
分光
22
分光できる機能を持つ部品をなんといい、その代表的なものは？
分散素子 プリズム と回折格子(グレーティング)
23
分光光度計の検出器のうち光電子増倍管の原理と特性を説明せよ
光電面に光が当たると 光電子が放出される現象 すなわち外部光電効果を利用し、多段に組まれた増倍部で電子放出を繰り返させることで少ない光量でも高感度で分析できる。
24
分光光度計の検出器のうち、シリコン フォトダイオードについて原理と特性を説明せよ
光が当たることにより検出器自体の電気的性質が変化する現象 すなわち 内部 光電 効果を利用した検出器。太陽電池 も基本的な構造原理はこれと同じ。シリコン フォトダイオードは安価で 受光面における感度のローカリティが少ない 特別な電源を必要としない
25
有機化合物において 二重結合が1つおきに連なったものを特に何というか
共役二重結合 共役系
26
一般に共役系が大きくなるほど分光光度計における ピーク波長はどう シフトするか
長波長側にシフトする
27
有機化合物の色 すなわち吸収 ピークは共役系の大きさと 官能基 ではどちらの影響を受けやすいか
共役系の大きさ
28
共役系が大きいとなぜ ピーク波長は 長波長側にシフトするのか 光のエネルギーと電子の運動との関係から説明せよ
光は波と粒子(光子)の2つの性質を持ち 1個の光子の持つエネルギーは hc/λである。 共役系のπ 電子は分子の骨格を形作っているσ結合の電子より運動 状態が変化しやすい その運動状態は エネルギーの小さい光子の衝突でも 比較的簡単に変えられる 共役系が大きくなればなるほどπ電子はより小さなエネルギーの光子の影響を受けやすくなる。 すなわち hc/λのλ部分が大きくなるため吸収波長も大きくなる
29
分光光度計における 迷光のチェック方法
特定の波長を透過させない フィルター (Nal 溶液フィルター NaNO3 溶液フィルターなど)を用い、本来 フィルターで吸収され 全く 透過しない 波長に測定波長を設定して 透過率測定を行い その透過率から迷光量を求める
30
分光光度計において迷光 が問題になるのはどうしてか
迷光が多いと、吸光度の高い 高濃度領域で計量 線が曲がりやすくなり 定量分析 の際に 直線性に影響を与える要因となるから
31
市販の分光光度計に一般的に用いられている回折格子で 表面が鋸歯断面になっているものの名称
反射型ブレーズド回折格子
32
分光光度計の分光器中の基本的な素子を順に(ツェルニ・ターナ型)
入口スリット コリメート鏡(スリットからの光を平行光にする) 回折格子 カメラ鏡 (出口スリットへの集光) 出口スリット
33
ノイズの少ないデータを得たい場合は バンド幅 スリット幅をどのようにしたら良いか その場合どのような デメリットがあるか
大きくする 分解が悪くなる スペクトル形状がブロードになる
34
分光光度計において、波長1μm以上の長波長を測定するときに用いる検出器2つ
InGaAsフォトダイオード PbS光導電素子
35
分光光度計に用いられるセルのうち、最も汎用性が高いのは
石英セル 波長範囲190-2500nm
36
分光光度計の測定時、試料濃度が低く 濃縮も難しい場合どうすれば良い
長光路長セルを用いる
37
分光光度計の測定時、試料濃度が高く希釈も難しい場合どうすれば良い
短光路長セルを用いる
38
分光光度計を用いて固体資料を測定する場合どのような 付属装置を用ることが多いか
積分球
39
分光光度計の積分球はどんなものでどのような時に用いられるか
内面が球形で内壁が硫酸バリウムなどの反射率の高い 光散乱 素材で作られている。試料を通じた測定光を入口から集め、一定に散乱させ、出口の検出器で測定させる。 主に散乱性のある試料や レンズなどの光を屈折させる試料を測定する際に使用される。
40
ハロゲンランプや重水素ランプより 価格や 出力変動といった面で劣る部分があるが 大きな光強度を必要とする分光蛍光光度計などには用いられる ランプは
キセノン(アーク)ランプ
41
アークランプよりさらに出力変動が大きく 再現性が悪いことから、 データを 積算して使用する必要があるため 、アレイ 検出器と組み合わせ 短時間での連続スペクトル取得を目的とした装置 例えば 色彩測定器などに用いられる ランプは
キセノンフラッシュ ランプ
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略称の正式名称