Dynamique collisionnelle en phase diluée et application à la spectroscopie de molécules d'intérêt atmosphérique

par Cédric Bray

Thèse de doctorat en Chimie physique et théorique

Sous la direction de Nelly Lacome.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    La molécule de chlorure de méthyle (CH3Cl) joue un rôle important dans la destruction catalytique de l’ozone en basse stratosphère. Une des méthodes utilisée pour déterminer la concentration de ce gaz dans l’atmosphère est l’étude par spectroscopie infrarouge de la région à 3,4 µm, et plus précisément celle des sous-branches QQ de la bande ν1. Pour cela, des mesures précises en laboratoire de paramètres spectroscopiques sont nécessaires. Nous nous sommes donc intéressés à l’étude de la spectroscopie de laboratoire de CH3Cl dans cette région spectrale. Des spectres haute résolution ont été enregistrés par spectrométrie IR à transformée de Fourier. Des mesures de positions et intensités ont été effectuées à partir de spectres de CH3Cl pur à basse pression. Ces résultats ont permis l’ajustement de l’Hamiltonien effectif comprenant six états en interaction et de la matrice de moment dipolaire électrique. Il a ainsi été possible de calculer les positions et intensités pour 22963 transitions dans la région de 3,4 µm. Pour permettre la modélisation de cette région spectrale, le profil des raies a été étudié. Les élargissements collisionnels auto-induits et induits par N2 ont été mesurés pour des températures atmosphériques (200-300 K). Une modélisation de ces coefficients ainsi que de leur dépendance en température a été effectuée. Finalement, le phénomène d’interférence collisionnelle entre raies des sous-branches QQ a été observé et modélisé. Les mesures et calculs effectués ont permis de construire une liste complète de raies dans la région de 3,4 µm améliorant considérablement la qualité des celles existantes dans les bases de données

  • Titre traduit

    Collisional dynamics in dilute matter and its application to spectroscopy of molecules of atmospheric interest


  • Résumé

    Methyl chloride (CH3Cl) plays an important role in the catalytic destruction of ozone in the lower stratosphere. One of the methods used to determine the concentration of this gas in the atmosphere is the study of the 3. 4 µm region by infrared spectroscopy, and specifically of the QQ sub branches of the ν1 band. For this, spectroscopic parameters of very high quality are needed. So we studied at the laboratory, the spectroscopy of CH3Cl in this spectral region. High resolution spectra were recorded using a Fourier transform spectrometer. Positions and intensities were measured from spectra of pure CH3Cl at low pressure. These measurements enabled fitting an effective Hamiltonian including six interacting states and the dipole moment matrix. It was then possible to calculate line positions and intensities of 22 963 transitions in the region near 3. 4 µm. Then, to complete the modeling of this spectral region, the lineshape was studied. The self- and N2-broadening coefficients were measured for atmospheric temperatures (200-300 K). A model describing the rotational dependence of these coefficients and their temperature dependence was performed. Finally, the line­mixing effect between transitions inside QQ branches was observed and modeled. The measurements and calculations allowed to build a complete line list in the region of 3. 4 µm, improving significantly the existing ones in the databases

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Informations

  • Détails : 1 vol. (263 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres. 192 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2012 496
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