Ответ: 125 квант/с Задача № 6.

Энергия разрыва системы из 5 сопряженных двойных связей составляет . Рассчитать спектральное положение максимума поглощения такой системы.

Решение: Поскольку квант излучения взаимодействует с одной конкретной системой сопряженных связей, для расчета энергии кванта требуется знать именно энергию одной системы связей. Учитывая, что в 1 моле содержится 6,02  10²³ систем связей, энергия одной системы связей Е_с составит (410⁵)/(6,0210²³) = 0,66  10^-18 = 6,6  10^-19 Дж. Это и будет величина энергии кванта, соответствующего максимуму поглощения. Длину его волны  рассчитываем по формуле =hс/E_с. Она составит  = [(6,6310^-34)(310⁸)]/(6,610^-19) = 3,01  10^-7 м = 301 нм.

Ответ: 301 нм

Задача № 7.

При ширине выходной щели монохроматора 2 мм в нее проходит полоса излучения со спектральной шириной 8 нм. Рассчитать линейную дисперсию данного прибора.

Решение: По определению линейной дисперсией монохроматора называется такая ширина выходной щели, при который в нее проходит полоса излучения со спектральной шириной в 1 нм. Поэтому линейная дисперсия монохроматора, указанного в условии задачи, составит 2 мм/8 нм = 0,25 мм/нм

Ответ: 0,25 мм/нм

Задача № 8.

Известно, что максимум поглощения у молекулы триптофана расположен при 289 нм. Рассчитать разницу в энергиях между основным и электронно–возбужденным состояниями молекулы.

Решение: Разница в величинах энергии основного и возбужденного электронными уровнями (Е) в точности соответствует длине волны квантов в максимуме поглощения. Таким образом, в данном случае Е = hc/ = [(6,6310^-34)(310⁸)]/(2,8910^-7) = 6,8810^-19 Дж.

Ответ: 6,8810^-19 Дж

Задача № 9.

Молярный коэффициент поглощения гемоглобина () при 418 нм составляет . Рассчитать поперечное сечение поглощения молекулы гемоглобина () при данной длине волны.

Решение: Известно, что численно =3,810^-21. Этот коэффициент можно получить из условия, что е^-Nl = 10^-Cl, где N – концентрация вещества, выраженная в количестве его молекул в 1 см³ раствора, а С – молярная концентрация вещества. Отсюда для гемоглобина при 418 нм  = 3,810^-211,210⁵ =4,5610^-16 см²/молекулу

Ответ: 4,5610^-16 см²/молекулу

Задача № 10.

Может ли квант электромагнитного излучения с частотой 28 ГГц разорвать химическую связь с энергией ? Поясните свой ответ расчетами.

Решение: Для того, чтобы квант вызвал разрыв связи, необходимо, что его энергия была равна или больше энергии связи. Рассчитаем энергию кванта (Е_кв) излучения с частотой 28 ГГц = 2,810¹³ Гц. Е_кв = h = 6,6310^-342,810¹³ = 18,610^-21 = 1,8610^-20 Дж/квант. Поскольку каждый из таких квантов будет взаимодействовать только с одной связью, нужно также знать энергию разрыва одной связи (Е_св). Для этого данное значение энергии, выраженное в Дж/моль, необходимо разделить на количество связей в 1 моле, т.е. на 6,0210²³ связей/моль. Таким образом, Е_св в нашем случае составит (510³)/(6,0210²³)=0,8310^-20 Дж/связь. Следовательно Е_кв> Е_св, и такой квант может вызвать ее разрыв.

Ответ: Может, поскольку его энергия (1,8610^-20 Дж/квант) больше, чем энергия одной связи 0,8310^-20 Дж/связь.