HAL Id: jpa-00209004
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Submitted on 1 Jan 1981
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Spectres de rotation de 32SF581Br en ondes millimétriques
C. Verry, R. Jurek, P. Goulet, B. Lamalle
To cite this version:
C. Verry, R. Jurek, P. Goulet, B. Lamalle. Spectres de rotation de 32SF581Br en ondes millimétriques.
Journal de Physique, 1981, 42 (2), pp.223-234. �10.1051/jphys:01981004202022300�. �jpa-00209004�
Spectres de rotation de 32SF581Br en ondes millimétriques
C. Verry, R. Jurek, P. Goulet et B. Lamalle
Laboratoire de Spectronomie Moléculaire (*), Groupe de Radioélectricité, Faculté des Sciences MIPC, 6, bd Gabriel, 21100 Dijon, France
(Reçu le 7 juillet 1980, révisé le 1 er octobre, accepté le 24 octobre 1980)
Résumé.
2014Les spectres rotationnels de 32SF581Br sont étudiés à 70 GHz et à 210 GHz. Le dédoublement des
niveaux | K | = 2 est observé. Le grand nombre de transitions mesurées conduit à la détermination précise des paramètres moléculaires.
Abstract.
2014Microwave spectra of 32SF581Br are studied at 70 GHz and 210 GHz. The | K |
=2 splitting is
observed. The great number of measured transitions gives an accurate determination of molecular parameters.
Classification
Physics Abstracts
33.20B
1. Introduction. - Les résultats concernant les molécules appartenant au groupe de symétrie C4V’
du type XFS, sont relativement nombreux tant en
spectroscopie I.R. et Raman qu’en microonde. Il n’en est pas de même pour les molécules du type XYFS pour lesquelles on peut néanmoins citer :
-
OsOF 5 et ReOF 5 [1] étudiées seulement en
spectroscopie I.R. et Raman.
-
WFSCI [2] et TeFSCI [3] étudiées en micro-
onde mais pour lesquelles la structure hyperfine n’a
pu être observée.
-
lOFs [1, 4, 5] dont on connaît la valeur du
paramètre de couplage quadripolaire nucléaire.
-
SFSCI [6, 7, 8], seule molécule de ce type dont
tous les paramètres rotationnels relatifs à des états vibrationnels de base sont déterminés [9, 10].
SFSBr, enfin, pour laquelle on possède des données
1R. et Raman [8, 11], récentes, mais dont la seule étude microonde à notre connaissance [12] a été
effectuée dans un domaine de fréquence tel, que le dédoublement des transitions 1 K
=2 [13, 14] n’a
pu être mis en évidence.
Nous nous proposons, dans cette étude, de déter-
miner les constantes R6 et D JK liées respectivement,
au dédoublement de type 1 K et à la distorsion cen-
trifuge et de préciser les valeurs de Bo, Dj, et eqQ.
2. Conditions expérimentales et mesures.
-2 .1 CONSIDÉRATIONS PRÉLIMINAIRES.
-La structure du spectre d’absorption rotationnelle d’une toupie symétrique pour une transition J --> J + 1 provient
(*) Equipe de recherche associée au C.N.R.S.
des contributions des paramètres de distorsion cen-
trifuge D Jx et de couplage quadripolaire eqQ. La comparaison de ces deux contributions [15] permet alors de choisir des gammes de fréquence adaptées
à l’une ou l’autre détermination. Pour SFSBr, molé-
cule plus lourde donc plus rigide que SFSCI, on peut affirmer à priori que D JK est inférieur à 185 Hz.
D’autre part, à l’expression habituelle donnant les
fréquences des transitions rotationnelles des toupies symétriques, on doit ajouter, pour 1 K
=2, le terme
si le spectre est tout entier d’un même côté de la raie K
=0 (prédominance de la distorsion centrifuge sur
l’effet quadripolaire) une des composantes du doublet
sera bien séparée et apparaîtra sans ambiguïté si
elle est située de l’autre côté de la raie K
=0 ; pour cela il faut que J soit suffisamment élevé (de l’ordre
de 90 ici).
2.2 DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL.
-Le spectromètre
est du type vidéo ; la source est un klystron réflex,
oscillant dans la gamme des 70 GHz, utilisé directe- ment ou couplé à un multiplicateur de fréquence
(70 GHz x 3); les deux cellules utilisées sont des éléments de guide d’onde « bande X » de 12 m (70 GHz)
et 6 m (210 GHz) de longueur, maintenues à - 78 OC.
La pression du gaz dans la cellule est ajustée pour que les raies soient observées en largeur Dôppler
mais l’apparition progressive de raies parasites montre
que SFSBr se décompose dans la cellule, ce qui
nécessite un renouvellement fréquent du gaz entraî- nant des variations de pression donc de largeur des
raies. Signalons, enfin, que les mesures sont faites
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01981004202022300
avec une précision de l’ordre de 10 kHz rapportée
à 70 GHz, ceci pour des raies bien résolues et d’in- tensité suffisante.
2. 3 INTERPRÉTATION DES MESURES ET RÉSULTATS.
-Les transitions observées sont données dans le tableau 1 où la fréquence mesurée vo correspond à une compo- sition des raies pour les faibles valeurs de K
(K
=0, 1, 2, 3, ...).
Tableau I.
-32SF 581 Br : Transitions mesurées.
[32SF 581 Br : Measured transitions.]
D’autre part l’expression des fréquences des tran-
sitions est :
avec :
-
Dans VK = 0 la contribution à la fréquence du
terme eqQ(h,J,F - h,J+ 1,F+ 1) est faible et prend
deux valeurs opposées si bien qu’on peut confondre
vo et VK = 0 ; le tracé de la droite vo/2( J + 1) en fonc-
tion de (J + 1)2 ou la méthode des moindres carrés permet alors le calcul de Bo et Dj.
-
La détermination de D JK est effectuée en uti-
lisant les transitions correspondant aux valeurs de J élevées ; pour ces transitions, et pour des valeurs
de 1 K 18, Av(eqQ) prend quatre valeurs dont les contributions à la fréquence sont deux à deux
égales et de signes contraires si bien que la courbe
v = f(K2) est une droite d’origine vo et de pente
-
2 D JK(J + 1) (Fig. 1). A partir de ces considéra-
tions et compte tenu des intensités relatives des raies [16] l’identification est aisée et D JK étant la
Fig. 1.
-Transition J
=93 -+ 94 de 32SF 581Br. Détermination de DJK et R6 (p raie petite, m moyenne, g grande).
’
[Transition J
=93 - 94 of 32SF 581 Br. Détermination of D fK
and R6 (p weak line, m medium, g strong).]
seule inconnue intervenant ici, peut être déterminé
avec une bonne précision.
-
Pour le dédoublements 1 K = 2, la compo- sante notée 1 K
=2+ (Tableau I) qui correspond au
terme + 4 J ( J + 1) ( J + 2) R6 est bien séparée du
reste du spectre (Fig. 1); elle est donc seule utilisée pour le calcul de R6.
-
Enfin pour ces transitions à valeurs de J éler vées et pour K > 20, la structure quadripolaire apparaît donnant naissance à un doublet pour chaque
valeur de K si bien qu’on a alors deux droites v(K 2) (Fig. 2) dont les pentes ne permettent de définir que des limites pour la valeur de eqQ ; celle-ci est obtenue
en traçant, pour chaque transition J -+ J + 1 dans
Fig. 2.
-Identification des raies de la transition J
=90 --+ 91 de
32SFs81Br.
[Identification of lines of the transition J = 90 --+ 91 of 32SF s 81 Br.]
la gamme des 70 GHz, les quatre droites v(K2) cor- respondant aux quatre valeurs de F (Fig. 3).
Fig. 3.
-Identification des raies de la transition J
=28 --+ 29 de
32SF 581 Br. Importance de l’effet quadripolaire.
[Identification of lines of the transition J
=28 --+ 29 of 32SF 581 Br.
Importance of the quadrupole effect.]
Les constantes moléculaires sont consignées dans
le tableau II ; les précisions indiquées correspondent
à la dispersion des résultats obtenus pour chacun des paramètres au cours des diverses déterminations.
Notons que si nos paramètres permettent de rendre compte des spectres relevés par Neuvar et Jache [12]
l’inverse n’est pas possible.
Tableau II.
-Paramètres moléculaires de 32SF 581 Br.
[Molecular parameters for 32SF 581 Br.]
Enfin à partir des constantes du tableau II, les fréquences de toutes les transitions observées sont calculées et comparées aux fréquences mesurées.
Dans les tableaux III et IV donnés à titre d’exemple :
-
l’effet quadripolaire au second ordre [17], négli- geable à 210 GHz, a été pris en compte à 70 GHz,
-
