振動高励起分子における量子カオス状態の統計分光学

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02044038
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 土屋 荘次 東京大学, 教養学部, 教授 (40012322)
• 研究分担者: JOST R. ジョセフフーリエ大学, グルノーブル, 主任研究員 ; LOMBARDI M. ジョセフフーリエ大学, グルノーブル, 主任研究員 ; JOUVET C. ハ゜リ南大学, 光分子物理研究室, 主任研究員 ; SOEP B. ハ゜リ南大学, 光分子物理研究室, 主任研究員 ; HELLER E.J. ワシントン大学, 化学科, 教授 ; FIELD R.W. マサチュセッツ工科大学, 化学科, 教授 ; 大島 康祐 東京大学, 教養学部, 助手 (60213708) ; 金森 英人 東京大学, 教養学部, 助手 (00204545) ; 山内 薫 東京大学, 教養学部, 助教授 (40182597) ; 遠藤 泰樹 東京大学, 教養学部, 助教授 (40106159)
• キーワード: 分子振動 / 高励起分子 / van der Waals錯体 / レ-ザ-分光 / 光解離反応 / カオス

研究概要

本研究は、東大教養とMITにおいて別個に進行している振動高励起分子の分光実験を有機的に結合させ、また、フランス・グルノ-ブルのグル-プの理論解析の助力を得て、分子内振動ダイナミックスについて新しい概念の確立を目指すものである。今年度は、研究対象としてvan der Waals分子錯体へ拡張するために、フランス・オルセのグル-プとの分光実験とその解析について共同研究も行った。
1.昨年度に東大教養グル-プは、アセチレンの第一励起状態の特定の回転振電準位からの蛍光スペクトル測定のデ-タに基づき、振動モ-ド間の結合が階層的に起こることを結論した。すなわち、変角振動と伸縮振動のグル-プ毎に結合が進行する。この大局的なモ-ド間結合の機構に対して、MITグル-プは、誘導放出励起分光法による高分解能測定を低いエネルギ-領域に対して適用し、東大教養グル-プの提出したモデルの詳しい分光解析を行い、その物理的根拠を与えた。
2.3原子分子NO_2分子の光解離スペクトルを測定することに成功し、この分子が電子励起状態より電子基底状態の振動励起準位を経て解離することを実証した。各準位のスペクトル線の広がりより解離速度を状態毎に定め、これが'loose complex'を仮定する単分子反応理論に対応することを実証した。フランス・グルノ-ブルのグル-プは、NO_2の低エネルギ-領域の準位構造を高分解能で測定し、その準位構造が統計的になっているかどうかの検討を開始した。
3.van der Waals錯体の内部運動は、そのモ-ド間の結合が興味ある研究対象である点でフランス・オルセのグル-プと認識が一致し、そのRydberg状態の分光測定を行った。東大教養では、光ー光二重共鳴法で、オルセでは、二光子共鳴イオン化法でスペクトル測定を行い、デ-タのつきあわせをおこなった。

研究成果

• [文献書誌] K.Yamanouchi et al.: "Vibrationally highly excited acethlene as studied by dispersed fluorescence and stimulated emission pumping spectroscopy:Vibrational assignment of the feature states" J.Chem.Phys.95. 6330-6342 (1991)
• [文献書誌] M.Momona et al.: "High resolution study of the perturbation in the CO triplet band" J.Mol.Spectrosc.
• [文献書誌] D.J.Jonas et al.: "Intramolecular vibrational relaxation and forbidden transitions in the SEP spectrum of acetylene" J.Chem.Phys.
• [文献書誌] 土屋 荘次: "励起分子の量子ビ-ト分光" 分光研究. 41. 3-20 (1992)