稳态及瞬态小分子的高分辨远红外激光光谱

【摘要】：稳态和瞬态小分子远红外光谱在天体物理、大气化学和化学反应动力学等方面具有重要意义。本论文首先介绍了两种常用的远红外激光光谱技术：远红外激光磁共振光谱和可调远红外激光光谱，接着研究了含卤瞬态自由基分子远红外激光磁共振光谱的特点和分析方法，最后着重报道稳态分子CHF_3纯转动光谱的观测及分析和SO_2分子压致展宽的研究。 CHF_3是大气物理温室气体中最重要的分子之一，它的全球变暖潜能(Global Wanning Potential)非常突出，受到物理学家和化学家的高度重视。我们运用与英国剑桥大学合作建立的可调远红外激光光谱仪对该分子的纯转动光谱进行了观测，同时也观察到K=3的双分裂现象，并对它们进行了标识。将已发表的CHF_3分子微波和远红外的光谱数据和我们测量的实验数据一起作最小二乘法拟合，得到了比前人更高精度的转动光谱参数。 二氧化硫作为HITRAN重点监测的37个大气分子之一，一直是光谱学研究的重要对象。实验室中对其压致展宽系数的测量能直接为天体间和地球大气层中SO_2浓度的检测提供必要的数据。在对可调远红外激光光谱仪的激光强度和压力计的精度进行了严格校准和测试的前提下，我们首次测量了SO_2分子的702293.36MHz(38_(2.36)-37_(3.35))和694494.01MHz(39_(1.39)-38_(0.38)),两条谱线自展宽和N_2下的展宽系数，其测量精度较以前的其它谱线的数据提高了近一个数量级。测量结果也支持了ATC理论关于B型跃迁的展宽系数主要依赖于量子数Ka的预言，同时也揭示了该理论存在的缺陷。

【学位授予单位】：中国科学院研究生院（武汉物理与数学研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：O433.54