《分子光谱学》2010.6.15期末考试题-01

1考试试卷册（2010.2-2010.6学年第1学期）考试科目分子光谱学出卷教师李全新使用班级0620601考试日期2010.6中国科学技术大学教务处--学年第学期第1页(共页)2中国科学技术大学2010.2--2010.6学年第1学期考试试卷考试科目:分子光谱学得分:__________学生所在系:___________姓名:__________学号:___________一、选择题：（每题3分，共30分）1、指出下列哪些运动能量的改变与分子的吸收光谱无关：（）(a)平动能(b)电子能(c)振动能(d)转动能2、在25oC和1atm条件下，对于可见光波长范围的分子吸收光谱，造成谱线增宽的最主要因素是：（）(a)自然线宽(b)多普勒线宽(c)碰撞线宽(d)入射光光强3.H2O分子(C2V群)三个平动分量Tx、Ty和Tz分别属于B1、B2和A1对称类，上下两个电子态跃迁为禁阻的是（）(a)A1—B1(b)A2—B1(c)B2—B2(d)A1—A24.12C原子核自旋为0，12C2自由基的基电子态（X1∑g+）的J=0，1，2三个转动能级的总简并度之比为：（）(a)1:3:5(b)1:0:5(c)1:2:4(d)1:5:95.下列多原子分子中能够观察到纯转动光谱的分子是：（）(a)CH4；(b)CO2；(c)COS；(d)SF66.HCl35和HCl37折合质量比为（0.9924）2，其转动常数之比应为（）(a)0.9924(b)(0.9924)2(c)1/0.9924(d)(0.9924)1/27.H2O分子(C2V群)振动模的对称类为ν1(A1)、ν2(A1)和ν3(B1)，(111)振动能级的对称类为（）(a)A1；(b)B1；(c)A2；(d)B28.在Hund(a)耦合下，双原子分子2Δ电子态分裂的支项中，转动能级最小的J值是（）(a)1/2(b)3/2(c)1(d)29.CO2分子（Dh群）的三个简正模1(∑g+)、2(∏u)和3(∑+u)中无红外活性的是：()(a)1；(b)2；(c)3；(d)均无红外活性10.若多原子分子简正模简并度为dk=2，该简正模的vk=2振动能级简度度(gk)与dk之间的关系为：（）（a）gk=dk；(b)gkdk；(c)gkdk；(d)gk与dk无关3二、问答题（30分）1.若某一同核双原子分子的电子组态中，其外层未满壳层的两个电子分别占据在(πg2p)(πg3p)和(πg3p)2，写出上述两种电子组态的所有可能谱项。（5分）2.属于C2v群分子轨道能级顺序为(1a1)(2a1)(1b2)(3a1)(1b1)(4a1)......,写出H2O分子的基电子态和第一激发电子态的电子组态及其相应的谱项。（5分）3．画出2电子态分别在Hunds（a）耦合和Hunds（b）耦合情况下转动能级纲要图，标明分裂后各电子态的转动能级对称性。（5分）4.不包括平动能的双原子分子的总能量可表示为:E=U(Re)+hνe(v+21)+hBeJ(J+1)–hνeχe(v+21)2–hαe(v+21)J(J+1)–heD~J2(J+1)2+hY00，简要说明表达式中各项的物理意义。（5分）5.同核双原子分子J＝0转动能级的核交换对称性为s，除核自旋以外的分子空间波函数的宇称为负（－），该分子应对应于下列哪一种电子态：(a)1∑g+；(b)1∑g－；(c)1∑+u；(d)1∑-u。并用对称性纲要图标出该电子态J=0-4转动能级的对称性。（5分）6.若不考虑核自旋，写出球陀螺，长对称陀螺，扁对称陀螺和线性多原子分子转动能级表达式，并且说明它们的能级简并度。（5分）三、考虑Λ双重分裂条件下，画出同核双原子分子1∏u–1∏g电子态之间转动能级的跃迁图，标明上下电子态中转动能级的对称性，说明选择定则，并用虚线表示强度较弱的谱线。（10分）--学年第学期第1页(共页)4四、画出线形分子C2H2（∏u－∑g+）振转能级的跃迁图，（其中∏u振动态需要考虑l双重分裂），标明转动能级的对称性（+，-以及s,a）和P、Q、R三支。（10分）五、BCl3分子属于D3h群,试用群论方法确定它的简正振动对称类以及合频能级（0011）的对称类。（10分）六、CO2分子的三个振动模1(∑g+)、2(∏u)和3(∑+u)的简正频率分别为1388.1cm-1,667.3cm-1,2349.3cm-1,若不考虑振动非谐性,试求(0110)-(0000)和(1201)-(0000)红外谱带的频率(单位用cm-1)。（10分）5附：特征标表C2VEˆ2ˆcxzˆyzˆA1A2B1B2111111–1–11–11–11–1–11TzRzTx,RyTy,RzD3hEˆ23ˆc32ˆcˆh2S33ˆνA1’A1’’A2’A2’’E’E’’111111111－1－1－111－111－111－1－1－112－102－102－10－210RzTz(Tx,Ty)(Rx,Ry)DhEˆˆ2C（z）…ˆˆiˆhˆ2zS（）…2ˆCg1g1uu2gg2uu1gg1uu2gg2uu…11…1111…111…1–1–1–1…–111…–1111…–111…–1–1–1–1…122cos…02–22cos…022cos…0–222cos…022cos2…0222cos2…022cos2…0–2–22cos2…0………………………TzRz(Rx,Ry)(Tx,Ty)