1996 Fiscal Year Annual Research Report
原子衝突による高い振動励起分子の振動遷移,原子の組替えと解離過程の研究
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08640515
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
恩田 国藏 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (50256674)
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| Keywords | 原子分子衝突 / 振動励起分子 / 原子の組替え反応 / 分子の解離過程 |
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| Research Abstract |
1.He+H^+_2衝突系での同位体効果 原子と分子の衝突を記述するSchrodinger方程式を量子力学的に厳密に解くために,質量でスケールしたJacobi座標を超球座標に変換し,連続無限個ある分子の解離状態を離散状態として取り扱う.超球座標で表されたSchrodinger方程式は2変数の偏微分方程式であるが,Discrete Variable Represention(DVR)法と差分法を組み合わせて数値的に厳密に解く.この方法を共線配置のHe+H^+_2衝突系に適用し,H^+_2とその同位体HD^+,DH^+,HT^+,D^+_2について研究した.
H^+_2(U_i)の振動の始状態がU_i【less than or equal】4では,衝突系の全エネルギーが10eV以下の領域で,H^+_2の解離や非弾性衝突は殆ど起こらず,HeH^+(U_f)が生成される.HD^+では全エネルギーが7eV程度まではHD^+(U_f)になる非弾性衝突が主要であるが,7〜10eVでは解離が起こり易く,また,組替えも無視できない.DH^+では組替えが全エネルギーや振動の始状態にあまり依存せず約0.2の確率を持つ.全エネルギーが低い領域ではDH^+(U_f)が生成され易いが,高い領域では解離が優勢になる.HT^+ではH^+_2の場合の非弾性衝突と組替え衝突の役割が入れ替わったような全エネルギー依存性を示す.H^+_2(U_i)とHT_+(U_i)の振動の始状態U_iと組替えにより生成されたHeH^+(U_f)の振動の終状態U_fの間には|U_i-U_f|【less than or equal】1〜2の選択則が存在する.
このように同じ電子的ポテンシャルエネルギー曲面上の衝突ではあるが,質量の違いにより動力学的にはかなり違った挙動を示す.
2.He+H^+_2衝突系での2体と多体相互作用の役割 He+H^+_2衝突系の研究で得られた結果を物理学的に解釈するために,HeとH^+_2間の相互作用を2体力と3体以上の多体力の部分に分け,振動の非弾性衝突,原子組替えと分子の解離過程への2体力と多体力の役割を明らかにする研究を進めた.更に,原子と分子間の相互作用ポテンシャルをモデル化することにより,衝突を記述するSchrodinger方程式の解析解が得られる.この解析解より得られる結果を利用し,数値的に得られた結果を物理学的に解釈する研究を進めている.
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