Universität zu Köln

Analyse komplexer Molekülspektren

Brackertz, Stefan (2016) Analyse komplexer Molekülspektren. Diploma thesis, Universität zu Köln.

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      Abstract

      Mit Hilfe der Spektroskopie lassen sich die Energiedifferenzen zwischen den verschiedenen Zuständen der Moleküle messen, nicht aber die Energien der Zustände selbst. Üblicherweise werden diese Daten ausgewertet, indem die Parameter eines Modells so angepasst werden, dass die Energiedifferenzen der vom Modell vorhergesagten Zustände zu den gemessenen passen. Die verwendeten Modelle setzen in der Regel voraus, dass die grundsätzliche Geometrie des Moleküls (zeitlich) konstant ist. Dies gilt für sog. floppy Moleküle aber nicht, weshalb es bislang kaum systematische Auswertungsverfahren für die Spektren solcher Moleküle gibt. CH5+ ist Prototyp eines floppy Moleküls, für dessen Quantenzustände es bisher keine analytische Beschreibung gibt. Deshalb beruht die Rekonstruktion dieser Zustände auf Methoden wie der Suche nach Häufungen von Kombinationsdifferenzen der Rovibrationsübergänge. Aufbauend auf den hochauflösenden Daten und der Methodik von Asvany et al. (O. Asvany, K. M. T. Yamada, S. Brünken, A. Potapov, S. Schlemmer: Experimental ground-state combination differences of CH5+ . Science Volume 347 Issue 6228, 2015, Seiten 1346–1349) wurde die Rekonstruktion verbessert, indem einerseits die bisherigen Methoden weiterentwickelt und andererseits neue entwickelt wurden. Zwei neue Sets von Kombinationsdifferenzen wurden gefunden und die bereits bekannten vervollständigt. Dabei konnten nicht nur größere Teile der Vibrationsgrundzustände rekonstruiert werden, sondern auch vibrationsangeregte Zustände.

      Item Type: Thesis (Diploma thesis)
      Translated abstract:
      AbstractLanguage
      Using molecular spectroscopy the energy differences between different quantum states can be measured but not the energies of the states. It is common to evaluate the measurement data by choosing the parameters of a model in a way that the energy differences predicted by the model fit the experimental data. Most of the models assume the geometric layout of the nuclei to be constant in time. But for so-called floppy molecules this assumption is not given and systematic data evaluation methods are rare so far. CH5+ is a prototype of a floppy molecule for which the quantum states have eluded an analytical description so far. Therefore, the reconstruction of its quantum states relies on methods as e.g. the search for accumulations of combination differences of rovibrational transitions. Using the high-resolution data and methodology of Asvany et al. (O. Asvany, K. M. T. Yamada, S. Brünken, A. Potapov, S. Schlemmer: Experimental ground-state combination differences of CH5+ . Science Volume 347 Issue 6228, 2015, Seiten 1346–1349), this reconstuction has been improved. To do so on the one hand the already known methods have been improved, on the other hand new have been developed. Two new sets of combination difference have been discovered, and the known ones completed, allowing not only to reconstruct more parts of the ground state levels, but also some vibrationally excited states.English
      Creators:
      CreatorsEmail
      Brackertz, Stefant.brackertz@gmx.net
      Corporate Creators: Universität zu Köln, I. Physikalisches Institut
      URN: urn:nbn:de:hbz:38-69541
      Subjects: Physics
      Chemistry and allied sciences
      Uncontrolled Keywords:
      KeywordsLanguage
      Molekülspektroskopie, Datenauswertung, Kombinationsdifferenzen, Kerndichteschätzung, CH5+, floppy moleculeGerman
      molecular spectroscopy, data evaluation, kernel density estimation, CH5+, floppy moleculeEnglish
      Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
      Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > I. Physikalisches Institut
      Language: German
      Date: 31 March 2016
      Date Type: Publication
      Date of oral exam: 26 April 2016
      Full Text Status: Public
      Date Deposited: 24 Oct 2016 12:26:52
      Referee
      NameAcademic Title
      Schlemmer, StephanProf. Dr.
      Jolie, JanProf. Dr.
      URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/6954

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