Étude des bandes infrarouges en résonance ν2 + ν ±16, ν±15 + ν ±16 et ν±15 + ν ±16 de CH3Cl

HAL Id: jpa-00208429

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Submitted on 1 Jan 1976

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Étude des bandes infrarouges en résonance ν 2 + ν ± 16, ν ± 15 + ν ± 16 et ν ± 15 + ν ± 16 de CH3Cl

C. Di Lauro, G. Guelachvili, C. Alamichel

To cite this version:

C. Di Lauro, G. Guelachvili, C. Alamichel. Étude des bandes infrarouges en résonance

ν2 + ν

±

16,

ν±

15 +

ν ±

16 et

ν±

15 +

ν ±

16 de CH3Cl. Journal de Physique, 1976, 37 (4), pp.355-358.

�10.1051/jphys:01976003704035500�. �jpa-00208429�

ÉTUDE DES BANDES INFRAROUGES EN RÉSONANCE 03BD2

⁺

03BD±16, 03BD±15

⁺

^03BD±16

ET 03BD±15 + 03BD±16 ^DE CH3Cl

C. DI LAURO

Dipartiménto

^di

Chimica,

Università della

Calabria, Cosenza,

^Italie

G. GUELACHVILI

Laboratoire Aimé

Cotton,

^Bâtiment

505,

^C.N.R.S.

II,

⁹¹⁴⁰⁵

Orsay,

^France

et

C. ALAMICHEL

Laboratoire

d’Infrarouge,

Laboratoire Associé au

C.N.R.S.,

Université de Paris

Sud,

^Bâtiment

350,

⁹¹⁴⁰⁵

Orsay,

^France

(Reçu

^{le 16 octobre} 1975, ^{révisé le 3 decembre} 1975,

accepte

^{le 16 dgcembre}

1975)

Résumé. ²⁰¹⁴ Entre 2 280 et 2 580 cm-1 on a analysé ^un spectre ^{à haute} résolvance (0,005 ^{cm-1 de}

limite de résolution) ^{de ces} trois bandes dont les niveaux supérieurs ^sont

couplés

six par six ; ^{3 000 raies}

de

CH3Cl35

^{et 1 700 de}

CH3Cl37

^{ont été} identifiées; ^{on a} trouvé A" ⁼ 5,205 ^cm-1 grâce ^{à des raies}

de type ^{O ou} S autorisées par la résonance de Coriolis.

Abstract. ²⁰¹⁴ A Fourier transform spectrum (resolution ^0.005

cm-1)

of these three bands, ^whose

upper levels ^are linked six by six, has been obtained from 2 280 to 2 580

cm-1;

^{3 000 lines of}

CH3Cl35

and 1 700 of

CH3Cl37

^{have been}

assigned ;

^the value A" ⁼ 5.205 cm-1 has been found with the aid of O and S lines allowed by Coriolis interaction.

Classification

Physics ^Abstracts

5.444

Dans une etude

pr6liminaire [1]

^nous avions utilise

un

spectrom6tre

Sisam dont la limite de resolution est

0,030 cm-1.

^{On avait} pu

analyser

les deux bandes

perpendiculaires (v2

⁺

v6 )

^et

(v:,F-"

⁺

v6 t)

^{et rendre}

tres bien compte de 1’allure

générale

^du spectre par

une forte resonance de Coriolis en xy entre les niveaux

sup6rieurs

^{de ces} deux bandes. Mais nous nous 6tions limites a la variete

CH3C135 ;

^de

plus

il restait à iden- tifier

plusieurs

series de raies

appartenant

^{a une bande}

suppl6mentaire

et surtout a

expliquer

^{diverses ano-}

malies affectant les sous-bandes AK ^{= -} 1 de

(V5 1

⁺

v61) (en particulier

^{un curieux} d6doublement des branches

’Q2

^et

PQ3).

Nous avons donc

repris

^la

question

^a

partir

^d’un

spectre ^{obtenu sur} 1’interfcrometre a tres haute resolution du Laboratoire Aim6 Cotton

(0,005 cm -1 ) ;

la

pression

^du gaz 6tait de

0,35

^{torr et} le parcours

optique

^{de 80 m;} 1’interferometre 6tant sous vide il ne reste sur le spectre que des raies fines de

C02

comme on le voit sur la

figure ^4;

par

rapport

^{a l’étude}

précédente

^{ou toute une}

partie

de la bande _v2 +

v6 1

était

masqu6e

par la

bande V3

^de

CO2,

^{c’est la un}

progres ^tres

substantiel

qui

^{nous a}

permis

^{de voir}

un tres beau d6doublement I rotationnel.

Pour la variete

CH3 C135

^{nous avons} observe le

croisement du niveau

(K

⁼

7,15

⁼

16

^{= -}

¹⁾

^de

(VS 1

⁺

v61)

^{avec le niveau}

(K = 8, 16

^{= -}

1)

^de

(v2

⁺

V:1)

conformément au schema de la

figure

^1.

Nous avons ainsi observe

plusieurs

^{raies interdites}

de

type 0

^{ou S}

(Fig. 2)

^ce

qui permet

de connaitre la difference

d’6nergie

^entre les niveaux K" ⁼ 6 et K" ⁼ 9 du niveau vibrationnel

fondamental;

^ceci

donne une relation entre A" et

DK

^{si l’on} suppose

connus B" et

D Jx.

^{On a trouve ainsi}

FIG. 1. ^- Schema du croisement de niveaux.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01976003704035500

356

FIG. 2. ^- Portion de spectre ^de

vs

^{1 +}

v+61

^montrant des raies de type ^S (I’ast6risque designe la variete

CH3CI37).

en prenant

DK’’

⁼

8,342

^x

10-s

conform6ment a une

prediction th6orique

^{de Duncan}

(1).

^{LA encore la mise}

sous vide a

joue

^un role essentiel car autrement nous

n’aurions _{pas pu} observer les raies issues du niveau K" ⁼ 9.

Nous avons trouve _que les raies inconnues de la reference

[1],

^m8l6es

A celles

^de

(V+51

⁺

v+61)

appar- tenaient a la bande

(v51

⁺

v6+1’) ^qui

^{est 6videmment}

en resonance de Coriolis avec

(V2

⁺

v61).

^{Au total}

nous avons identifi6

plus

de 3 000 raies de

CH3C135

^et

1 700 de

CH3Cl37

^{entre 2 280 et 2 580}

cm -1,

^{et seules}

les raies des sous-bandes K ⁼ 0 de

v51

⁺

v6+1 ’

^et

vs 1

⁺

v6+ 1

^restent a attribuer. En

particulier ^nous

avons

prouve

que les doublets observes dans

PQ2

et

PQ3 correspondent

a chacune des vari6t6s isoto-

piques

^bien que

Holladay [2]

^{ait affirme} le contraire pour des doublets semblables observes dans la bande v5.

Aux interactions

déjà

mentionn6es

s’ajoute

pour

v+51

⁺

v+61 la

resonance I vibrationnelle inh6rente à toute bande

parallele

^{a structure}

perpendiculaire [3].

On aboutit ainsi au schema d’interaction a six niveaux de la

figure 3,

^le

plus complexe qui

ait ete traite a ce

jour

pour ^une

toupie sym6trique.

^{Nous avons ecrit}

les deux

programmes

de reconstitution et de moindres

(1) Duncan, ^J. L., communication

privée. ’

^{FIG. 3. - Schema} general d’interaction.

FIG. 4. ^- Spectre experimental ^et spectre synthetique de la branche

RQo

^de CH3Cl (sur ^le spectre experimental 1’asterisque d6signe ^la

variete

CH3Cl37 ;

^{par contre} seule la variété

CH3C135

^{a 6t6} prise ^en consid6ration _pour reconstituer le spectre).

FIG. 5. ^- Branche

PQ1

de

(v51

⁺

V61)2

(E) ^avec deux series de raies correspondant ^{a un} croisement de niveaux.

358

carr6s

correspondant

^{a ce sch6ma ce}

qui

^{nous a}

permis

de tracer un spectre

synth6tique

^{de la bande} V2

+ V6

comme on le voit sur la

figure

^{4. Pour arriver a ce}

resultat nous avons

admis,

^{sur une}

suggestion

^du

Professeur

Mills,

que

AC6 pouvait

etre different dans V2 ⁺

v6 et

V5 + v6 ; le calcul de moindres carres donne une diff6rence d’environ

8 %

^{entre ces deux}

parametres

^et converge ^{avec un} 6cart

quadratique

moyen

compris

^entre

^0,007

^et

0,020 cm-’

^{selon les}

param6tres

laiss6s fixes et les raies

prises

^{en consid6-}

ration ;

^en

particulier

^{il est} nécessaire d’exclure les

raies des sous-bandes AK ^{= -} 1 de

(VS+l

⁺

vb 1) (sauf

^{K =}

6).

^{Tout ceci est} l’indice d’une resonance

supplementaire,

^ce que confirme

1’analyse

^{de la}

branche

PQl (Fig. 5)

^{ou un} croisement de niveaux est evident.

Nous

esp6rons

^rendre compte ^{de ces anomalies} par ^une resonance de Fermi entre

(2 V3

⁺

v61)

^et

(v51

⁺

v61) ;

^{ce travail est en cours et devrait} per- mettre la

publication

^d’un ensemble coherent de resultats concernant ce

systeme

^{de bandes en reso-}

nance

particulierement complexe.

TABLEAU

F6 ^est le coefficient du terme de couplage de la resonance I 2,2 ) de la vibration _V6 défini par M. ^L. Grenier-Besson [4].

R est le terme de couplage de la resonance I vibrationnelle tel qu’il ^est défini a la reference [3].

Bibliographie [1] ALAMICHEL, ^{C. and DI} LAURO, C., ^Mol. Phys. ³⁰ (1975) ^73.

[2] HOLLADAY, T. M. and NIELSEN, ^A. H., ^{J. Mol.} Spectros. ¹⁴ (1964) 371.

HOLLADAY, T. M., Thèse, Université du Tennessee (1962).

[3] BENSARI-ZIZI, N., ALAMICHEL, ^{C. et} AMIOT, C., Mol. Phys. ²⁷ (1974) 1491.

[4] GRENIER-BESSON, M. L., ^J. Physique ²¹ (1960) ^555.