Na2高振动态与CO2间碰撞转移概率分布的实验测量

摘要：

受激发射泵浦激发 Na2 至 Na2(ν″=30,J″=11)和 Na2(ν″=45,J″=11).Na2(ν″)与 CO2 碰撞,研究了CO2(0000)的全态可分辨转动分布及不同的 Na2 振动能对碰撞猝灭动力学的影响.光学吸收法测量Na2(ν″)与CO2 碰撞后的弛豫过程,在一次碰撞的条件下,确定了ν″,ν″-1 及ν″-2 各振动能级上的转动态分布,而高于ν″的振动能级没有观察到,从而得到碰撞过程中Na2 转动能的改变.在碰撞发生 1μs后,测量CO2 低J 态的瞬时线轮廓,利用双 Guass函数拟合,得到两个Doppler增宽轮廓,一个是存在于J 态粒子的Doppler半宽,一个是被碰撞出J 态粒子的 Doppler 半宽.从存在于J 态的 Doppler 半宽,得到在 Na2(ν″)/CO2 碰撞中质心平移速度,从而确定平均平移能的增加<△Erel>.Na2(ν″)振动能的增加与CO2 平动能的增加有很大关系,Na2 振动能增加 35％,而平动能增加 56％.从CO2 的其他转动态碰到J 态的出现速率系数kJapp由测量碰撞前和碰撞 1μs后的泛频激光感应荧光强度得到总的出现速度系数kapp=ΣJkJapp=(6.6±1.5)×10-10cm3·molecule-1·s-1[对 Na2(ν″=30)]和(5.9±1.3)×10-10 cm3·molecule-1·s-1[对 Na2(ν″=45)].因此 Na2(ν″)/CO2 的碰撞频率对 Na2 的振动能不是很敏感的.取kapp作为参考速率系数,得到了全部能量转移概率分布P(△E),这里的△E包括了CO2 转动能和平动能的变化以及 Na2 转动能的变化,对于 Na2 分子振动能的较小增加,会引起P(△E)曲线的迅速增宽,在△E>500 cm-1 以后,Na2(ν″=30)/CO2 的P(△E)曲线移到了 Na2(ν″=45)/CO2 的 P(△E)曲线的下面.P(△E)对△E在 0～3000 cm-1 之间的数值积分给出<△E>trans=590 cm-1[对 Na2(ν″=30)],而对 Na2(ν″=45)则给出<△E>trans=880 cm-1.

关键词：碰撞能量转移、激光诱导荧光、瞬时线轮廓、速率系数、能量增加分布函数、Na2高振动激发态、CO2

所属期刊栏目：43

分类号：O561.5(分子物理学、原子物理学)

资助基金：国家自然科学基金;新疆维吾尔自治区自然科学基金;新疆大学大学生创新训练计划项目;新疆大学横向项目

在线出版日期：2023-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1760-1764