Modélisation des coefficients d'élargissement collisionnel des molécules du type toupie-symétrique impliquées dans la physico-chimie de l'atmosphère

par Sébastien Benec'h

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michel Chrysos.

Soutenue en 2002

à Angers , en partenariat avec Laboratoire des propriétés optiques des matériaux et applications (Université d'Angers) (laboratoire) .

mots clés

• Raies spectrales -- Élargissement
• Collisions (physique) -- Effets de la température
• Spectres de vibration -- Analyse
• Physique de l'atmosphère

Résumé

Dans cette thèse, les coefficients d'élargissement des raies de la bande fondamentale de vibration du monoxyde d'azote (NO) perturbé par N2 ont été calculés au travers du modèle de la trajectoire exacte appliquée, pour la première fois, au cas de molécules du type toupie-symétrique. Ces coefficients d'élargissement ont été calculés pour les branches R et P des sous-bandes diamagnétiques, 2II1/2, et paramagnétique, 2II3/2, dans la gamme de températures 163 K - 296 K présentant un intérêt atmosphérique. En combinant les résultats de ce travail avec ceux d'une étude similaire, portant sur le calcul des coefficients d'élargissement des raies de NO perturbé par O2, nous avons analysé la dépendance en température de l'élargissement collisionnel des raies de NO perturbé par l'air. Dans un deuxième temps, nous avons calculé l'élargissement des raies d'absorption associées aux transitions micro-ondes, entre les deux composantes du doublet [Lambda], et aux transitions purement rotationnelles dans le cas du radical libre OH perturbé par N2, O2 et Ar. Ces calculs ont été réalisés dans le cadre du modèle de la trajectoire exacte, pour des températures comprises entre 194 K et 300 K, dans l'approximation du cas (a) de Hund ; cette dernière s'avère être une approximation judicieuse pour les faibles valeurs du nombre quantique ratationnel J expérimentalement étudiées. Dans la dernière partie, nous avons enregistré, du côté Stokes, le spectre Raman anisotrope de la bande [nu]1 de vibration du CO2, et ceci jusque dans l'aile lointaine du spectre. L'analyse théorique de cette étude a été effectuée dans le cadre de l'approche ECS non Markovienne.

Titre traduit

Calculation of pressure broadening coefficients for symmetric -top molecules involved in the atmospheric physical chemistry

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