分子および分子錯体の振動高励起状態における量子カオス準位構造の統計分光学

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02403006
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 土屋 荘次 東京大学, 教養学部, 教授 (40012322)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山内 薫 東京大学, 教養学部, 助教授 (40182597)
• Keywords: 振動高励起分子 / 基準振動 / カオス / 単分子反応

Research Abstract

本研究では,レ-ザ-分光の新しい方法を開拓するとともに,従来の方法も併用して,多原子分子の高分解能また広エネルギ-範囲の振動スペクトルの測定を行い,振動高励起分子の振動ダイナミックスが準周期的なものからカオス的な状況へどのようなメカニズムで変化するのかを究明する。
1.もっとも簡単な多原子分子としてSO_2を選び,電子励起C^^〜状態の様々な回転振電準位へレ-ザ-光で励起し,その螢光スペクトルを測定した。その結果,4300〜21600cm^<ー1>のエネルギ-範囲で484個の振動準位を同定した。これらの準位のエネルギ-値は,3つの基準振動へ帰属した量子数によって19個の係数を持つ非調和展開式でよく表わされることが判明した。このことは,このエネルギ-領域でもSO_2は準周期的に振舞うと結論される。ただし,誘導放出励起(SEP)分光法による高分解能測定では,準位同士の結合によるシフトやフランクコンドン因子を持たない「暗い」準位との相互作用が確認され,カオス状態への徴候を見出した。
2.アセチレンについて同様な螢光スペクトルの測定を行い,振動準位の帰属が部分的にのみ行い得ることを見出した。アセチレンの振動準位は,V_2とV_4の2つの基準振動に与えた量子数で表わし得るが,15000cm^<ー1>以上のエネルギ-では,V_4とV_5の結合,さらには,V_1との結合のために準位の分裂が起こる。このように,振動準位構造には階層性のあることを見出した。
3.NO_2の光解離が前期解離であることをO原子のLIF検出をしながら解離光の波長を走査して得る光解離励起スペクトルより実証した。スペクトル線構造より光解離が統計的な単分子反応機構で行われるかどうかを検討できる可能性がある。

Research Products

• [Publications] K.Yamanouchi,et al.: "Vibrational level structure of highly excited SO_2 in the electronic ground state II.Vibrational assignment by dispersed fluorescence and stimulated emission pumping spectroscopy" J.Chem.Phys.92. 4044-4054 (1990)
• [Publications] K.Yamanouchi,et al.: "Vibrationally highly excited acetylene as studied by dispersed fluorescence and stimulated emission pumping spectroscopy:Vibrational assignment of the feature states" J.Chem.Phys.to be submitted.
• [Publications] J.Miyawaki,et al.: "Photofragment excitation spectrum of NO_2 obersved through O( ^3P_J) detection" Chem.Phys.Lett.(1991)