Etudes spectroscopique des molecules d'interet atmospherique : sulfure d'hydrogene, formaldehyde deutere et dioxyde d'azote

• Auteur / Autrice : MAXIM SMIRNOV
• Direction : Agnès Perrin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Le travail qui est presente ici a ete effectue au cours d'une these en co-tutelle encadree pour la partie russe a l'institut d'optique atmospherique de tomsk (iao) en siberie, et pour la partie francaise au laboratoire de photophysique moleculaire (upr 3361 du cnrs) situe a orsay. Le travail de recherche que nous avons effectue au cours de cette these est axe sur l'analyse des spectres infrarouges de molecules d'interet atmospherique (terre et planetes) ou astrophysique. Il s'agit du sulfure d'hydrogene, du formaldehyde monodeutere et du dioxyde d'azote. Tout d'abord, comme on l'a dit, l'interet planetologique ou astrophysique de ces etudes doit etre souligne. Par exemple la molecule de sulfure d'hydrogene (h 2s) est interessante a etudier parce que les composants gazeux du soufre sont presents dans les planetes geantes telles que venus. Ensuite, cette molecule peut etre detectee comme polluant dans notre propre atmosphere pres des zones industrielles ou volcaniques. Pour cette molecule on a analyse 30 bandes situees dans la region de 2000 a 12000 cm - 1 dont 21 pour la premiere fois, et les resultats obtenues pour les fenetres infrarouges a 4 m et 2 m ont ete communiques aux banques de donnees atmospheriques hitran et geisa. L'importance du role joue par le dioxyde d'azote dans la physico-chimie de la stratosphere n'est plus a demontrer, puisque qu'en effet cette molecule est impliquee dans les cycles de reactions de destruction catalytique de l'ozone. Notre travail a contribue a obtenir des parametres de raies pour la variete isotopique 1 5n 1 6o 2 dans la region de 6. 3 m qui est la region spectrale plus utilisee pour les mesures infrarouges de cette molecule dans la stratosphere. Enfin, le formaldehyde, tout du moins pour sa variete isotopique principale, est bien connu pour jouer un role important dans la troposphere. Par ailleurs, cette molecule a ete detectee dans des nuages interstellaires et est presente dans certains objets planetaires. Au cours de ce travail nous nous sommes interesses a la variete isotopique monodeutere en hdco de cette molecule qui est presente elle aussi dans certains objets interstellaires et on a analyse les bandes v 4, v 5 et v 6 de cet isotope. En dehors de cet interet pour les applications, notre travail a permis de mettre en evidence des effets interessants du point de vue theorique. Pour la molecule h 2s, l'analyse effectuee a permis de mettre en evidence des effets de modes locaux ainsi qu'un comportement anormal des intensites de raies. Pour le dioxyde d'azote, on a du tenir compte de l'interaction spin electronique - rotation. Enfin, pour la molecule hdco de tres fortes resonances de coriolis ont ete observees : il a donc ete necessaire d'utiliser un modele theorique qui tienne compte du fait que le systeme d'axes d'inertie est different pour les etats vibrationnels fortement interagissants de hdco.