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研究生:林芳正
研究生(外文):Fang-Cheng Lin
論文名稱:雙原子銫分子B1Πu電子態的光譜分析與研究
論文名稱(外文):Spectroscopy studies of the Cs2 B1Πu State
指導教授:蔡錦俊
指導教授(外文):Chin-Chun Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:物理學系碩博士班
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:光譜銫分子
外文關鍵詞:spectroscopyCs2
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 本實驗由雷射激發螢光光譜(LIF)來做雙原子銫分子B1Πu電子態的研究,偵測波段在750 ~795 nm間。共得到轉動量子數v = 0 ~ 20共21個,加上轉動常數J,共得到B1Πu電子態的絕對能量979組,利用這些實驗數據擬合出B1Πu電子態的分子常數,進而利用RKR程式得到其位能曲線,並進而得到X1Σg+與B1Πu電子態間的法蘭克-康登因子(Franck-Condon factors) 。
得相關位能參數Te = 13043.683(5) cm-1,Re = 4.85 Å,De = 2338.5(8) cm-1,Be = 0.01077(1) cm-1,ωe = 34.37(4) cm-1.
 With laser-induced spectroscopy(LIF), about 979 rotational transitions in different vibrational bands of the Cs2 ( B1Πu �� X1Σg+ ) system have been measured by Ti-sapphire laser. From the measured term values, Dunham coefficients, RKR potentials of B1Πu state have been calculated by Fortran programs and the potential parameters Te = 13043.683(5) cm-1, Re =4.85 Å, De = 2338.5(8) cm-1, Be = 0.01077(1) cm-1, ωe = 34.37(4) cm-1.
目  錄
中文摘要……………………………………………………Ⅰ
英文摘要……………………………………………………Ⅱ
目錄…………………………………………………………Ⅲ
表目錄………………………………………………………Ⅴ
圖目錄………………………………………………………Ⅵ
第一章 緒論……………………………………………1
第二章 理論……………………………………………4
2-1 雙原子分子的波函數與能量………………….…………4
2-2 雙原子分子電子態的符號定義……………………….……8
2-3 雙原子分子電子態躍遷選擇律(selection rules)….10
2-4 Franck-Condon Principle………………………………11
第三章 實驗………………………………………………13
3-1 實驗裝置與儀器介紹…………………………………13
3-1-1 雷射系統……………………………………………13
3-1-2 銫分子(133Cs2)加熱系統……………………………14
3-1-3 偵測系統……………………………………………17
3-1-4 頻率校正……………………………………………18
3-1-5 訊號擷取與處理……………………………………19
3-2 實驗方法及實驗步驟…………………………20
3-2-1 銫原子(133Cs)的原子能階…………………………20
   3-2-2 雙原子銫分子(133Cs2)的B1Πu的電子態…………20
第四章 實驗結果的分析與討論…………………………25
4-1 銫原子(133Cs)的原子能階……………………………25
4-2 雙原子銫分子(133Cs2)的B1Πu的電子態……………31
4-2-1 實驗數據……………………………………………36
4-2-2 擬合分子常數………………………………………36
4-2-3 建立位能曲線………………………………………52
4-2-4 計算Franck-Condon factors(FC)……………52
  4-3 實驗遭遇到的困難…………………………………52
4-4 未來研究目標……………………………………53
第五章 結論……………………………………………65
參考文獻……………………………………………………66

表 目 錄
表3-1 雙原子銫分子Cs2(X1Σg+)基態的分子常數………………23
表4-1 雙原子銫分子 B1Πu 電子態的絕對能量(cm-1)……….…37
表4-2 雙原子銫分子Cs2(B1Πu)電子態的分子常數………………54
表4-3 雙原子銫分子B1Πu電子態的Gv、Bv及turning points…….…55
表4-4 雙原子銫分子Cs2(B1Πu)電子態的FC……………………59

圖 目 錄
圖1-1 實驗取得Cs2 -B1Πu 電子態的振動及轉動量子數分布………3
圖2-1 電子角動量繞核間軸運動..........................................................9
圖2-2 電子角動量與自旋角動量繞核間軸運動的偶合......................9
圖3-1 LIF實驗裝置圖………………………………………………15
圖3-2 Cs原子光譜實驗裝置圖………………………..……………16
圖3-3 X-B 躍遷示意圖…………………………...…………………21
圖4-1 銫原子光譜訊號 ��=360~515 nm…………….………………26
圖4-2 銫原子光譜訊號 ��=515~650 nm………………………..……27
圖4-3 銫原子光譜訊號 ��=650~850 nm…………….………………28
圖4-4 銫原子光譜訊號 ��=860~898 nm…………………….………29
圖4-5 銫原子光譜訊號 ��=896~1000 nm………………………...…30
圖4-6 Cs2 - B(0, 100) �� X(v”, J = 99, 101)
Laser: X(0, 99) �� B(0, 100)………………………...………..32
圖4-7  Cs2-B(0, 100) �� X(v”, J= 99, 101)
Laser: X(1,101)�處(0, 100)………………………………33
圖4-8 B1Πu(8, 90)R-Branch分子螢光訊號……………………….35
圖4-9 Cs2-B1Πu電子態之振動能級(v)- �孱v+1/2圖………………56
圖4-10 Cs2-B1Πu電子態之振動能級(v)- Bv圖…………………..57
圖4-11 雙原子銫分子B1Πu電子態的位能曲線…………………….58
圖4-12 經由LIF所得到的分子訊號與FC所對應的值……………61
圖4-13 圖4-12中,實驗訊號強度與理論計算出來的FC比較…….62
圖4-14 Cs2-B1Πu電子態之位能井計算示意圖……………………...64
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