Dissertation (Metadaten)
Titel:Mikrowellenspektroskopische Untersuchungen an CF3CCH und neue Entwicklungen in der zweidimensionalen Radiofrequenz-Mikrowellen Fouriertransform Spektroskopie
 
Autor:Ulf Wötzel
 
URN:NBN:urn:nbn:de:gbv:8-diss-3910
 
Fakultät:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
DDC Sachgebiet:540 Chemie
 
Datum der mdl. Prüfung:20.12.2000
 
Referent(in):Prof. Dr. H. Mäder
Korreferent(en) Korreferentin:Prof. Dr. V. Helbig
 
Beschreibung:Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei unterschiedliche Aspekte der Mikrowellenspektroskopie an molekularen Gasen behandelt. Im ersten Teil wird ausführlich die Analyse der Rotationsspektren des symmetrischen Kreiselmoleküls Trifluorpropin (CF3CCH) in den Schwingungszuständen v10=2 und v10=3 geschildert. Da es sich hierbei um angeregte Zustände einer entarteten Schwingung handelt, kommt es zu einer Kopplung des schwingungsinduzierten Drehimpulses - charakterisiert durch die Quantenzahl l - und der Gesamtrotation. Durch diese Kopplung kommt es zu wesentlich anderen Energieniveauschemata. Die Niveaus werden dabei nicht mehr durch die Quantenzahl K=|k| charakterisiert, sondern durch das Produkt kl. Ferner sind in solchen Fällen Übergänge mit den Auswahlregeln Delta(J)=0, Delta(k)=Delta(l)=2n möglich, welche als direkte l-Typ-Resonanz-Übergänge bezeichnet werden. Die Mikrowellen Fouriertransform Spektroskopie eignet sich durch ihre hohe Empfindlichkeit sehr gut dazu, diese Übergangsfrequenzen zu bestimmen. Durch die so gewonnenen großen Datensätze können eine Reihe von Parametern der Rotations-Vibrations-Wechselwirkung mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Es wurden im Rahmen dieser Arbeit im Bereich von 8-26 GHz jeweils mehrere Hundert solcher Übergänge für beide Schwingungszustände gemessen. Aus diesen Daten wurden verschiedene Parametersätze gewonnen. Im Rahmen der Theorie der Reduktion des effektiven Hamiltonoperators konnte für beide Schwingungszustände die unitäre Äquivalenz der Parametersätze gezeigt werden. Es handelt sich im Falle eines dreifach angeregten Zustandes einer entarteten Schwingung um die erste Untersuchung dieser Art. Im zweiten Teil wird ein neues Verfahren zur zweidimensionalen Radiofrequenz-Mikrowellen Fouriertransform Spektroskopie vorgestellt. Der Radiofrequenzbereich ist wegen der sehr kleinen Besetzungszahldifferenzen spektroskopisch praktisch nur durch Doppelresonanzverfahren zugänglich. Die Radiofrequenz-Mikrowellen Doppelresonanz wurde bisher mit Rechteckhohlleitern durchgeführt, wobei die Radiofrequenz über Stark-Elektroden in die Meßzelle eingekoppelt wurde. Im Rahmen dieser Arbeit wurde für ein solches Doppelresonanzverfahren erstmals eine koaxiale Substanzzelle, welche keine untere Grenzfrequenz besitzt, eingesetzt. Der genaue experimentelle Aufbau dieses Spektrometers wird gezeigt und erläutert. Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wurde durch eine Untersuchung des Radiofrequenzspektrums von Ethylfluorid (CH3CH2F) gezeigt. Bei der Auswertung der so gewonnenen Spektren wird besonderes Augenmerk auf den Einfluß der internen Rotation der Methylgruppe auf die Spektren gelegt.
 
Schlagworte:Trifluorpropin ; Mikrowellenspektroskopie ; Fourier-Spektroskopie ;
 
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