Profils de raies d'absorption infrarouge du regime doppler au regime collisionnel : experiences et modelisations

Infrared absorption lineshapes from the doppler regime to the collisionnal regime : experiments and modelizations

• Auteur / Autrice : BENOIT LANCE
• Direction : GHISLAIN BLANQUET
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Ce travail est consacre a l'analyse des formes de raies d'absorption infrarouge de substances moleculaires en phase gazeuse. Plus precisement, seul le cas des raies isolees est considere, du regime des basses pressions ( 0. 5 mbar), pour lequel l'elargissement spectral doppler predomine, au regime des hautes pressions (200 mbar - 1 atm), ou les processus collisionnels determinent entierement le profil de la transition. Sur le plan theorique, les modeles proposes entre 1960 et 1990 sont rappeles puis generalises par une approche qui offre simultanement une base physique coherente et un temps de calcul raisonnable, en vue du traitement de donnees experimentales. Les profils analytiques developpes couplent l'effet doppler avec les effets de collisions, i. E. , le dephasage vibrationnel, la relaxation d'etat rotationnel et les changements du vecteur vitesse, tant au niveau du module que de la direction. La partie experimentale concerne l'etude de plusieurs melanges composes d'un gaz optiquement actif pur ou infiniment dilue dans un gaz dit perturbateur. Il s'agit des systemes ch#3f-ch#3f, ch#3d-ch#3d, c#2h#2-he, c#2h#2-xe et hf-kr. La plupart des spectres ont ete enregistres a l'aide d'un spectrometre a diode-laser de haute resolution (0. 0005 cm##1). Si des modeles de collisions douce et forte suffisent pour expliquer les trois premiers, les melanges c#2h#2-xe et hf-kr pouvaient illustrer des effets inhomogenes particuliers, de sorte que les modeles generalises ont ete utilises. Les raies asymetriques de hf dilue dans le gaz rare kr revelent l'importance de telles generalisations. Enfin, le traitement permet de resumer les profils experimentaux en quelques coefficients lineaires, dont un est lie a la theorie cinetique des gaz.