振動励起分子の光励起反応ダイナミックスの研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09640613
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Japan Women's University
• Principal Investigator: 土屋 莊次 日本女子大学, 理学部, 教授 (40012322)
• Keywords: 反応ダイナミックス / 振動高励起状態 / 光解離反応

Research Abstract

振動励起分子の光励起反応ダイナミックスの研究をアセチレン分子を対象として行い、以下の結果を得た。なお、購入設置したデジタルオシロスコープは、高速光パルス検出、その他に用いられている。
1)アセチレン分子の電子励起状態のいろいろな振電状態から分散蛍光スペクトルの測定を行った。トランス-CH変角振動のv=4準位より高い状態は前期解離状態にある。それらの準位の蛍光量子収率は極めて小さいが、v=6準位までの分散蛍光スペクトルを多チャンネル分光器を用いて、分散能約20cm^<-1>で測定することに成功した。それらの準位から発するスペクトルは、基本的にv=4以下の束縛状態のそれと基本構造が変わらないことを見出した。しかし、トランスCH変角振動以外のモードの励起状態では、全く異なるスペクトルを発する。その構造が前期解離のメカニズムと関連するかどうかを検討している。
2)アセチレンの振動高励起状態の準位構造をフェルミ共鳴、ダーリングデニソン共鳴などの非調和相互作用をとり入れて、計算できるプログラムを開発し、実験結果と比較し、フランクコンドン因子の大きい「明るいモード」の結合による分裂という観点で整理できることを確認した。
3)アセチレンの光解離反応によって生成した水素原子の生成励起スペクトルを測定した。トランスCH変角振動のv=5とv=6の準位の励起スペクトルにおいて、スペクトル線の広がりが高い準位で大きくなることを発見した。反応速度は、v=5において5×10^9s^<-1>,v=6において2.5×10^<10>s^<-1>で、この値より解離反応に非断熱過程が介在すると結論された。