Profils des transitions millimétriques : analyse par spectroscopie résolue en temps du rétrécissement et de l'asymétrie liés à la distribution des vitesses moléculaires

par Fahd Kaghat

Thèse de doctorat en Lasers, molécules, rayonnement atmosphérique

Sous la direction de François Rohart.

Soutenue en 1995

à Lille 1 .


  • Résumé

    Pour interpréter les processus de collisions moléculaires, des modèles simples considèrent une relaxation collisionnelle des cohérences qui se présente sous une forme purement exponentielle. Le mécanisme d'élargissement correspondant se traduit par une forme de Lorentz qui se combine à l'élargissement doppler pour donner un profil de Voigt. En réalite, de tels modèles négligent la dépendance des taux de relaxation et de déplacement de fréquence de raie avec la vitesse relative des molécules partenaires, un effet qui conduit à un rétrécissement et une asymétrie du profil. Dans ce travail, l'effet de la distribution des vitesses sur les profils de raies a été étudié en utilisant les techniques des transitoires cohérents. Le modèle purement analytique qui a été développé pour modéliser les signaux temporels observes n'est autre que la transformée de Fourier du profil de Voigt généralisé (profil de Voigt dépendant de la vitesse). Les expériences ont été réalisées dans le domaine millimétrique sur la transition de rotation J=0-->1 de HC15N. L'influence de la température sur les taux de relaxation observés a été systématiquement étudiée dans l'intervalle 130-300 Kelvin. Ces expériences mettent en évidence des formes de raies qui s'écartent fortement du modèle habituel de Voigt : les rétrécissements et asymétries observes sont fortement corrélés avec le rapport des masses des partenaires de collision et dépendent du type d'interaction intermoléculaire mise en jeu. A partir d'une analyse détaillée des résultats obtenus sur la dépendance en température, combinée à des calculs théoriques bases d'une part sur le formalisme semi-classique d'Anderson-Tsao-Curnutte-Frost et d'autre part sur la diffusion moléculaire, nous avons montré que : dans le cas de collisions avec des atomes de gaz rares ou des molécules diatomiques, le rétrécissement des profils de raies est causé simultanément par l'influence de la distribution des vitesses sur les taux de relaxation et par les changements de vitesse induits par collision. Dans le cas de collision avec des molécules polaires, le rétrécissement et l'asymétrie observés sont bien expliqués par la dépendance des taux de relaxation et de déplacement de fréquence de raie avec les vitesses moléculaires.

  • Titre traduit

    Millimeter line shapes studied by coherent transients : narrowing an asymetry induced by the speed dependence of relaxation rates


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Informations

  • Détails : 1 vol. (296 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 279-285

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  • Bibliothèque : Université de Lille. Service commun de la documentation. Lilliad Learning Center Innovation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1995-207

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