Universität zu Köln

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.