CO分子d～3Δ—a～3Π（2，1）光谱的微扰研究

论文摘要

CO分子是宇宙中除了氢分子以外,含量最丰富的一种非常重要的星际分子之一。对它的研究在分子反应过程、等离子休、星际物质、生物医学、环境科学领域具有重要意义。其亚稳态a2п是高于基态X1∑+6eV的最低三重亚稳态,它的电子构成为（π2p）4（σ2p）1（π2p）1。更高能级的电子态a’3d∑+、d3△、e3∑、I1∑和D1△由（π2p）3（σ2p）2（兀*2p）1构成。π2p和σ2p轨道能量相近,这些态之间相互影响,产生了极其复杂的微扰。激发态的寿命短（即使亚稳态的寿命也只有7. 5ms）,因此激发态之间的跃迁谱用一般的吸收谱难以探测到。而且三重激发态之间的谱线跃迁复杂,使得人们对激发态的研究远没有其基态的研究完善。过去人们对激发态的研究往往通过它们与基态之间的跃迁谱来进行,特别是d3△,鲜有三重带的直接跃迁谱的研究报道。本文研究三重带d3△-a3∏（2,1） 直接吸收谱,根据程度RKRI计算RKR势能曲线,d3△（v=2） 和a3∏（y=9） 这两个振动能级高度非常相近,且都位于两个电子态的势能曲线的交点附近,振动波函数互相交叠,两个态间产生强烈的微扰,使光谱更复杂。我们采用光外差-磁旋转-浓度调制光谱技术（OH-MR-CMS）研究了分子d3△-a3∏（2,1） 带的吸收谱,所测谱线的频率范围为12350-12850 cm　。标识了d3△-a3∏（2,1） 带的562根谱线,其中首次观察到45根受扰谱线,通过实验直接观测到d3△2和a3∏1在J=6处,d3△2和a3∏0在J=15处,d3△2和a3∏1在J=14处,d3△2和a3∏2在J=6、 7处,d3△1和a3∏2在J=13、 14处微扰。此外,根据标识出的谱线,我们首次进一步发现了d3△2和a3∏1在J=7处存在比较弱的微扰,分析了在d3△（v=2） 与a3∏（v=9） 强微扰情况下谱线的特点。总之,我们系统的研究了d3△（v=2） 与a3∏（v=9） 之间的微扰,并通过对实验数据的拟合和计算,得到更为精确的d3△（v=2） 的分子常数、d3△（v=2） 和a3∏（v=9） 微扰常数α2、 β2和电子态微扰常数量ξc、ηc。根据电子态微扰常数就可以推算出各个振动能级间的微扰常数,更加可靠地判断出振动能级之间的微扰情况。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 本文概述
• 第二章 光外差磁旋转速度调制光谱技术实验
• 2.1 CO分子的OH-MR-CMS实验原理
• 2.2 CO分子的OH-MR-CMS实验
• 2.3 CO分子的吸收谱
• 第三章 双原子分子CO光谱的理论计算
• 3.1 双原子的电子振转光谱
• 3.1.1 Franck-Condon因子与RKR势能曲线
• 3.1.2 微扰
• 3.2 角动量耦合
• 3Π和d³Δ态转动能级标识'>3.3 a³Π和d³Δ态转动能级标识
• 3△和a³Π态有效Hamilton矩阵元'>3.4 d³△和a³Π态有效Hamilton矩阵元
• 第四章 CO谱线的标识与分子常数的拟合
• 4.1 CO谱线的标识
• 4.2 CO分子常数的拟合
• 4.2.1 能量赋值
• 4.2.2 最小二乘拟合
• 4.2.3 对拟合的方法的评述及微扰分析
• 4.3 对拟合结果的评价
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的论文