材料光化学习题

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1、1原子轨道组成分子轨道的必要条件？能量相近原理最大重叠原理对称性匹配补充1•利用分子轨道理论解释为什么H可以形成双原子分子，而He不能形成双原子分子？分子轨道理论解释：假定两个He原子相互接近到可以成键的距离，两个He原子的各原子轨道（包括空轨道），相互作用形成lsigma^2sigma,3sigma,4sigma。。。。分子轨道（能量依次上升，数学形式上分子轨道是原子轨道的线性组合）。其中lsigina,2sigma是由两个原子的Is轨道形成的。lsigma的能量较原Is轨道低一些（成键轨道），2sigma的能量较Is高一些（反键轨道）。高

2、出和低于的值相等。形成分子轨道后，两个原子中的4个电子按能量最低原理、保里原理、洪特规则排布在分子轨道上，显然应排在lsigma,2sigma轨道上（每个轨道2个电子），这样有两个电子的能量相比孤立的原子低，另两个电子能量相比孤立的原子高。总的能量和孤立原子相同（说明没有化学键的作用，键能为零），即不存在He2分子。如果在外界作用下，系统失去一个电子，2sigma轨道上将只有一个电子，系统的总能量降低（比孤立原子低），两个He原子间就存在化学键了，He2八+（称为氨分子离子）可以存在。H原子没有形成8（2）电子的稳定结构，需要两个原子共用电子

3、才能达到稳定，而He已达到稳定结构，不会形成双原子2激发态分子失活的各种途径？激发态的失活这些激发态的寿命较短，会在非常短的时间内失去多余的能量回到基态构型，这个过程可以通过不同途径完成。激发态的物理失活如果失活过程屮分子回到了其原始的基态，那么就是一个物理失活过程。物理失活过程口J以分为：1.分子内过程o辐射跃迁：在分子从激发态变为基态的过程川发射电磁辐射的跃迂。即发光过程,包括荧光、磷光和延时荧光。O非辐射跃迁：在失活过程中不发射电磁辐射的跃迁。包括内转换和系间窜越。2.分子间过程O振动弛豫：当分子具有多余的振动能时，将会快速地相互碰撞或

4、与溶剂分子碰撞，从而生成某一电子能级的最低振动能级的分子，这一过程成为振动弛豫。能員r转移：此过程屮,•个电子激发态分子（给体）将能量传递给另外一个分子（受体）从而变成更低电子能级的状态，相应地，受体分子变成更高的电子能态。受体又称猝灭剂,给体又称敏化剂。O电子转移：此过程中一个光激发的给体分子与基态的受体分子相互作用，从而形成一个离子对。这个离子对有可能发生反向电子转移,从而使激发态给体猝灭。激发态的化学失活如果失活过程屮形成了新的分子，则是化学失活过程。3荧光产生必须具备的条件以及影响分子荧光强度的因素分了产生荧光必须具备的条件(1)具有

5、合适的结构。只有少数具有某些结构特性的体系才会产生荧光现象。(2)具有一定的荧光量子产率。影响荧光强度的因素(1)内部因素■自猝灭——发光物质分子间碰撞而发生的能量无辐射转移。自猝灭随溶液浓度的增加而增加。■口吸收——荧光化合物的发射光谱的波长与其吸收光谱的波长重叠，溶液内部激发态分子所发射的荧光在通过外部溶液吋被同类分子吸收，从而使荧光被减弱。■荧光强度F与光源的辐射强度10有关，因此增大光源辐射功率10可提高荧光测定的灵敏度。紫外■可见分光光度法无法通过改变入射光强度来提高灵敏度。(2)环境因素①温度温度对荧光的影响很大。温度降低会减少碰

6、撞和非辐射失活的概率，因此会增加荧光强度。例如：荧光素的乙醇溶液在0°C以下每降低10°C,荧光产率增加3%,当温度降低至-80°C吋，荧光产率为100%o②pH值含有酸性或碱性取代基的芳否化合物的荧光与pH有关。pH的变化影响了荧光基团的电荷状态，从而使其荧光发生变化。③溶剂溶剂极性增加，有时会使荧光强度增加，荧光波长红移。若溶剂和荧光物质形成氢键或使荧光物质电离状态改变，会使荧光强度、荧光波长改变。含重原了的溶剂(碘乙烷、四澳化碳)使荧光减弱，磷光增强。④溶解氧往往使荧光强度降低。4荧光和磷光的定义与区别？荧光是指一种光致发光的冷发光现彖

7、。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线）照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的的波氏氏的出射光（通常波长在可见光波段）；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的岀射光就被称之为荧光。泌是一种缓慢发光的光致冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线）照射，吸收光能后进入激发态（具有和基态不同的自旋多重度）,然后缓慢地退激发并发岀比入射光的的波长长的岀射光，而且与荧光过程不同，当入射光停止后，发光现象持续存在。荧光:是指一种光致发光的冷发光现象。1•萤火之光。2.某些物质受光或其他射

8、线照射时所发岀的可见光。磷光：不同多重度的状态间辐射跃迁的结果，如Tl-SO；Tn->SO则较少。由于该过程是自旋禁阻的，因此与荧光相比其速度常数要小的多。5提高磷