Collisions entre atomes de rydberg excités par laser et agrégats de molécules polaires

Collisions between laser excited rydberg atoms and polar molecular clusters

• Auteur / Autrice : Abdellah Lisfi
• Direction : Jean-Pierre Schermann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Paris 13

Mots clés

Mots clés contrôlés

Argon

Dioxyde de soufre

Rydberg, États de

Clusters (chimie)

Résumé

La thèse porte sur l'échange d'électron entre atomes de rydberg excités par laser et agrégats de molécules polaires: le dioxyde de soufre, l'eau et l'ammoniac. Les atomes de Rydberg constituent une source d'électrons d'énergie très bien définie dans le domaine thermique et subthermique et 5 a 300 mev ou s'effectuent les réactions chimiques d'oxydo-réduction en solution. Le montage expérimental utilise est un dispositif de jets supersoniques croises couple avec un laser accordable fonctionnant en impulsion. Les atomes de Rydberg sont créés par excitation laser résonnante d'un jet pulse d'atomes de xénon portes par bombardement électronique dans un état metastable. Ces atomes croisent un jet supersonique pulse d'agrégats de dioxyde de soufre, d'eau ou d'ammoniac ensemences dans l'hélium. La grande énergie cinétique relative de collision permet de limiter les effets du au cur ionique des atomes de Rydberg. Les spectres de masse des agrégats ionises obtenus par échange de charge sont obtenus avec un dispositif de temps de vol. Un travail théorique de calcul de structure des agrégats de dioxyde de soufre a été mené a bien a partir d'un modèle admettant que ces agrégats sont formes d'un dimere négatif portant une charge électronique délocalisée auquel sont liées par des forces purement électrostatiques d'autres molécules. Ce calcul permet de retrouver les valeurs expérimentales d'énergie de dissociation et d'interpréter les mesures de spectrométrie de masse. L'étude des agrégats négatifs d'eau et d'ammoniac a une grande importance car elle permet de faire le lien entre les propriétés moléculaires en phase gazeuse et le problème de l'électron solvaté en phase liquide. Le travail original a consisté à mesurer, pour les différentes tailles d'agrégats, les variations en fonction de l'énergie de l'électron attaché des taux de formation des anions. Il a été ainsi possible de montrer que les petits agrégats d'eau négatifs ont un comportement d'états de surface avec des durées de vie d'autodétachement très brèves alors que les gros agrégats d'eau et d'ammoniac sont stables et correspondent a des états internes, très proches de la situation en phase condensée