Contribution au spectre ultraviolet de la molécule d'azote

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Contribution au spectre ultraviolet de la molécule

d’azote

Renée Herman

To cite this version:

245

mais cette lois au-dessous de la droite de Raoult.

Exemple :

A =-

3,

B~

+

4;

on obtient une courbe à deux bosses.

Dans un autre

_exposé,

nous

_parlerons

des raisons

invoquées

pour

expliquer

les discordances avec

la loi de Raoult.

,

BIBLIOGRAPHIE.

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CONTRIBUTION AU SPECTRE ULTRAVIOLET DE LA

MOLÉCULE

D’AZOTE

Par Mme RENÉE HERMAN.

Sommaire. 2014 Les _mesures plus précises des

longueurs d’onde des têtes de bandes d’un _{système signale} pour la première fois par Kaplan permettent de tracer un schéma de niveaux reliant entre eux plusieurs

états _{électroniques} non identifiés de la molécule d’azote.

Ce schéma fait _apparaître une _fréquence de ₉₁₃ cm-1 identique à celle d’une _progression trouvée dans le _spectre de l’oxygène et située dans l’ultraviolet extrême. L’attribution de cette _progression à la molé-cule neutre d’azote et non à celle d’oxygène est _compatible avec les anomalies constatées dans les spectres

d’émission ci-dessus.

La

_partie

la

_plus

intense du

_spectre

ultraviolet de la molécule

_d’azote,

émis sous faible

_pression,

se _compose en dehors du second et

quatrième

groupes

positifs,

des bandes de Van der Ziel et

du

_système

a

signalé

_pour la

première

lois _par

haplan

(1).

Jusqu’ici,

les niveaux

_{électroniques}

de ces

_systèmes

n’ont été rattachés ni entre eux, ni

autres niveaux connus de

_N2

ou

_Nt.

TABLEAU 1. -

Systèiiie

a-p.

(1) VAN DER ZIEL,

_-Physica,

_{1, I g34, p. 513.} - J. KAPLAN,

Phys. ReU., 46,

1934,

p.

_534.

-

Mme R. HERMAN et L. HERMAN,

C. R. Acad. Sc., 225, ~ gG z, p. 83; Société _trançaise de _Physique, Section de Lyon, réunion du 5 mai _{g~ 3.}

246

Parmi les autres bandes ultraviolettes

_j’ai

retrouve un

_{système, signalé également}

_par

_{Kaplan (l~}

pour

lequel

les

_longueurs

d’onde et les écarts entre

les nombres d’onde sont

_indiqués

dans le Tableau I. Ces derniers

_permettent

de constater que le niveau

inférieur

_{correspondant}

à ces bandes est le même que celui du

système

de Van der Ziel

(1),

tandis que le niveau

_supérieur

est

_identique

au niveau

_supérieur

du

_système

oc. Ces trois

_systèmes

se trouvent donc ainsi reliés entre eux

_(voir

_schéma).

TABLEAL II. -- rle ! ccrc (lei- Ziel. ’

TABLEAU 111. -

Systéme

a.

A titre

d’indication

nous avons

_porté

dans les Tableaux II et III les

_longueurs

d’onde des bandes de ces deux autres

_systèmes.

Flg. I.

Pour

_plus

de commodité nous

_désignerons

les

niveaux

_supérieurs

de ces deux derniers

systèmes

par les lettres m et n, et les niveaux inférieurs par

les lettres p et r

_{(voir schéma).}

Le niveau n

_(v

=

o)

se trouve à

_{g 13}

cm-1 au-dessous de l’état

_supérieur

du

_système

de Van der Ziel. Les deux niveaux

_{auxquels correspondent}

les bandes du Tableau II sont distants de

_I82~

cm,-1. Il est

remarquable

que ce nombre est très sensiblement le double de

_g13

cm-1. Ceci

_peut

être une

_simple

coïncidence,

néanmoims il est

_probable

_{que l’état} m

comporte

un niveau de vibration inférieur

_(que

nous noterons m

_(v

=

o) ayant

la même

énergie

que le niveau n

_(v

=

o)

du

système

a. Dans cette

hypo-thèse,

il y

aurait,

pour l’état m, une série de niveaux formant une

_progression

_{arithmétique}

de raison

gI3

cm-1.

Toutefois,

le troisième terme de cette

progression

serait

_manquant

_{[pour m (v}

----

2)].

Cette absence

_pourrait

être due à une

_{perturbation.}

Le

facteur d’anharmonicité serait

_négatif

et

_petit

en

valeur absolue

_{(r- -}

_o,3

_cm-l).

Ces

_systèmes,

comme nous l’avons

_déjà

fait remarquer, ne se rattachent pas au schéma

_général

de la molécule d’azote et l’on

_peut

se

_demander,

s’ils sont réellement _{émis par} cette molécule. Si l’on

cherche,

parmi

les états connus relatifs aux

molécules

_diatomiques,

une

_{fréquence gi3}

_cm-l,

on ne trouve aucune coïncidence

_compatible

avec la

précision

de nos _mesures, à

_{l’exception}

_d’une

247

l’oxygène

et situé vers

_{95o Â}

_(2).

Cette

_progression

v = 105 863

v

-E- 2

a été attribuée à la

molécule neutre

_d’oxygène

sans _que l’on ait réussi à la rattacher aux autres

_systèmes

connus de cette molécule.

Le

_spectre

de NO étant absent sur nos

_clichés,

il

est _{difficile d’admettre que les} bandes des Tableaux

I,

II et III sont dues à

_{l’oxygène.}

En

effet,

la moindre

trace de cette

_impureté

entraîne l’émission intense des bandes de NO

_qui

recouvrent en

_partie

le

_spectre

de l’azote. Au fur et à mesure _{que la}

_purification

s’effectue,

le

_système

s’affaiblit

_{progressivement}

pour

disparaître

finalement

_lorsque

les dernières

traces

_d’oxygène

ont été éliminées. Nous émettrons donc

_{l’hypothèse}

_que le

_spectre

_{d’absorption}

attribué

précédemment

à

_l’oxygène

est

_dû,

en

réalité,

à la

molécule neutre d’azote. Ce

_spectre

_{correspondrait}

au _passage de la molécule de l’état fondamental à l’état

_supérieur

du

_système

de Van der Ziel. L’en-semble des états inférieurs et

_supérieurs

des

_systèmes

figurant

dans les Tableaux

I,

II et III se trouve alors rattaché au niveau fondamental

Xil§

et leurs

énergies

sont ainsi déterminées. Les bandes de Van der Ziel auraient les niveaux de vibration v’ = _i

et 3. Aucune bande n’est observée _{pour v’} == 2

qui

correspond

à

3,3~.

volts. Cette

_énergie

est très voisine (2) G. B. COLLINS et W. C. _{PRICE, Phys. Rev.,} 45, ig34,

p. 561.

de

_l’énergie

de dissociation de la molécule neutre en deux atomes 2D et 2p

_(13,31

_volts).

L’affaiblis-sement des bandes = a

s’expliquerait

ainsi _par

une

_{prédissociation}

moléculaire. De

même,

dans le

_système

ce, on n’observe _pas de bandes

corres-pondant

à des niveaux de vibration situés au-dessus de cette

_{prédissociation}

_{(voir schéma).}

Les bandes de la

_première

_ligne

du Tableau 1 différent

nettement,

par leur

aspect,

des bandes de Van der Ziel. Ce fait

_peut

être dû à la

sùperpo-sition des transitions m

_(v

=

o)

_-~

p et n

_(v

=

o)

-~ _p

ou à l’interaction des niveaux

_{m (v}

=

o)

et

n (v

=

o).

On

_pourrait

_objecter

à notre

_hypothèse

le fait que la

progression

dans l’ultraviolet extrême n’a pas été observée dans l’azote pur. Il est

possible

que cette

progression

résulte d’une transition d’inter-combinaison dont la

_probabilité

serait très faible dans un _gaz à l’état

normal,

mais

qui pourrait

prendre

une intensité notable en

_présence

d’un

_grand

nombre de

_particules

ionisées,

comme c’est le cas

dans les

_expériences

de Collins et Price.

Les bandes de Van der Ziel

_{correspondent}

proba-blement à la transition

-~

p~,>~’.

’

(1)

D’après

ce _que nous venons de

dire,

il faudrait admettre que l’état

supérieur

de ce

_système

est Par

suite,

on aurait _pour l’état _{p la}

configu-ration

_{p3 ~~,}

elle _{aussi métastable par}

_rapport

au