Etude expérimentale et théorique des interactions hyperfines dans la bande de vibration v3 de la molécule 28SiF4

Experimental and theoretical study of hyperfine interaction s in the 3 vibration band of the 28sif4 molecule

• Auteur / Autrice : Olivier Pfister
• Direction : Christian Chardonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 13

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vibrations

Interactions faibles (physique nucléaire)

Résumé

L'étude expérimentale des interactions hyperfines dans la bande 3 à 9,7 m de 28sif4, dans l'état électronique fondamental, a été réalisée par spectroscopie laser d'absorption saturée, à ultra-haute résolution, sur le spectromètre infrarouge 9-12 m du laboratoire de physique des lasers de l'université de Paris-nord. Les nombreuses coïncidences entre les transitions rovibrationnelles de 28sif4 et les raies laser des différents isotopes du co2 ont permis l'enregistrement de quelques 50 spectres hyperfins. La partie expérimentale de ce travail a bénéficié des constantes évolutions des matériels et techniques mis en œuvre sur le spectromètre, dont le pouvoir de résolution reste inégale dans le monde dans ce domaine 9-12 m: nouvelle génération de lasers à co2 scelles ultra-stables, utilisation de modulateurs acousto-optiques radiofréquences, et enfin mise en œuvre avec succès et pour la première fois sur l'expérience d'un modulateur électrooptique hyperfréquences, en collaboration avec le laboratoire de spectroscopie hertzienne de l'université de Lille i. La grande variété de structures enregistrées nous a permis de déterminer la plupart des constantes spectroscopiques hyperfines de 28sif4, dont beaucoup étaient encore inconnues à ce jour, ainsi que d'ajouter un nouveau cas de figure à l'étude des interactions hyperfines dans les toupies sphériques, suite aux travaux de notre groupe sur oso4 et sf6. Le formalisme théorique des tenseurs irréductibles doubles en physique moléculaire est appliqué à l'écriture des interactions hyperfines et au calcul des niveaux d'énergie. Nous mettons en évidence l'action des couplages hyperfins entre les différents niveaux rovibrationnels d'un même amas superfin. La structure hyperfine constitue alors un révélateur très sensible des effets de la dynamique moléculaire, telle la brisure spontanée de symétrie par distorsion centrifuge. Un exemple spectaculaire de ces effets est la levée par les interactions hyperfines de la dégénérescence en parité des doublets e au sein d'un amas superfin.