碘蒸气的瞬态原子/分子吸收光谱研究

发布时间：2021-08-06 14:01

　　通过对碘蒸气（I₂）与载气氦气（He）的混合气体（气压比:I₂:He≈1:40）进行辉光放电,产生了瞬态的碘分子离子（I₂⁺）和碘原子（I I）,以钛宝石激光器（Coherent Ring 899-29）为光源,获得了碘蒸气放电生成的瞬态原子分子的近红外吸收光谱。采用光外差-速度调制光谱技术（OH-VMS）获得了碘分子离子在11 860cm^-1-12 100 cm^-1范围内的吸收光谱,与之前实验所得12 060 cm^-1-13 100 cm^-1范围内的光谱整合后进行分析,拟合了碘分子离子A²∏_3/2-X²∏_3/2系统的31个振转带5759根谱线,其中7个振转带是首次分析,基于光谱分析得到了I₂⁺的振转常数。基本物理常数可能随着时间和空间变化,而I₂^+<... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光外差光谱技术原理图

第一章 碘蒸气的瞬态原子分子吸收光谱实验效提高碘分子离子的生成率[12]。碘蒸气气压大概为 8 Pa，氦气气压约为 300 Pa。放电管内部两端要各自放置一空心铜电极，并接高压交流电进行辉光放电，放电频率为 23 kHz，多次实验测量后发现最佳放电电流约为 80 mA，可使获得的碘分子离子光谱信噪比最高。由于放电会使温度升高，不利于吸收信号的获得以及实验装置的安全问题，所以在放电管外设计了循环水冷衬套来维持相对较低的温度。实验中还用抽速为 16L/s 的机械泵将反应后的废气抽走同时保证合适的真空度。

3.2.1 原子能级的精细结构当使用高分辨率的实验仪器获得碱金属原子光谱后，发现原来的单线变成了靠得很近的双线或三线结构的光谱，这种现象被叫做光谱的精细结构。理论上来讲，在单电子原子能谱中，最主要的作用是静电作用，在它的影响下产生了能谱的粗结构，电子自旋和轨道运动作用所给出的能量差引起原子能级的分裂，从而产生了能谱的精细结构[65]。其中著名的是早期在研究钠原子光谱时发现的钠 D线的精细结构[66]。实验中得到了由 3P 能级跃迁到 3S 能级的 D 线是由两根光谱线组成的(如图 3.1)，分别为 D1(波长约为 589.6 nm)和 D2(波长约为 589.0 nm），即钠的黄色双线相差 0.6 nm，这就是说能级 3P3/2和 3P1/2分别相对于 3S1/2跃迁谱线的波长差为 0.6 nm。

【参考文献】：
期刊论文
[1]用于α和μ常数变化测量的碘离子光谱研究[J]. 穆秀丽,李传亮,邓伦华,汪海玲.  物理学报. 2017(23)
[2]高灵敏度离子分子的吸收光谱[J]. 陈扬骎,杨晓华,吴升海,吴玲,K.Kaniki,毕志毅,蔡佩佩,刘煜炎,马龙生.  自然科学进展. 2003(03)

硕士论文
[1]溴原子超精细光谱研究[D]. 倪雪.华东师范大学 2017
[2]碘分子离子与碘原子高分辨率吸收光谱研究[D]. 朱圆月.华东师范大学 2013



本文编号：3325904