We investigated the vibrational energies in the 2p^2A^"_2 and 3d^2E^" states of the triatomic deuterium molecule D_3. The experiments were performed using a fast neutral beam photoionization spectrometer recently developed at Freiburg. A depletion type optical double-resonance scheme using two pulsed dye lasers was applied. The measured vibrational frequencies of the 2p^2A^"_2 state of D_3 are compared to those of H_3 and to theoretical values calculated from an ab initio potential energy surface. The data give insight into the importance of the coupling between the valence electron and the ion core.
Theoretical treatment of Coriolis effect using hyper-spherical coordinates, with application to the ro-vibrational spectrum of ozone
用超球坐标对三原子分子的转动和振动相互作用进行了比较和分析。这些方法的不同之处在于z轴的选择和分子的长球形或扁球形转子形状的假设。对于每种情况,块结构的旋转振动的哈密顿矩阵推导和分析,并明确了每种方法的优点和缺点。然后,这个理论被用来计算单取代臭氧的振转光谱,粗略地说,600振动态的16 O 18 O 16 O和16 O 16 O 18 O异构体相结合,与旋转激发高达J=5和两个反转宇称(21600耦合振转态总数)。计算和分析了不同宇称态之间的分裂,即所谓的K-双态。不对称顶部转子项和科里奥利耦合项的作用分别确定,它被发现,它们都影响这些分裂,但在相反的方向。因此,这两种效应部分抵消,并且剩余分裂相对较小。在这项工作中报道的16 O 18 O 16 O和16 O 16 O 18 O的振转态能量与文献(可用于低振动激发)非常一致。这里获得的高激发振动态的新数据,使第一个系统的研究科里奥利效应的对称和不对称同位素的臭氧。
Ab initio effective rotational and rovibrational Hamiltonians for non-rigid systems via curvilinear second order vibrational Møller-Plesset perturbation theory
本文提出了一种微扰方法用于刚性和非刚性分子转动和振转有效哈密顿量的从头计算。我们的方法是基于二阶振动Møller-Plesset微扰理论(VMP 2)的曲线实现,通过二阶接触变换扩展到包括旋转效应。虽然更昂贵,这种方法是显着更准确的比标准的二阶振动微扰理论(VPT 2)的系统,很难描述为零阶的直线正常模式谐振子。我们应用这种方法,并证明其准确性的两个分子:硅$_2$ C,一个准线性三原子具有显着的弯曲非谐性,CH $_3$ NO $_2$,其中包含一个完全不受阻碍的甲基转子。除了这两个例子,我们讨论了几个关键的技术方面的方法,包括一个有效的实现Eckart和准Eckart框架嵌入,不依赖于数值有限差分。
On the role of rotation-vibration coupling in the spectra of ozone isotopomers
在超球坐标系下,考虑科里奥利耦合效应,建立了精确计算三原子分子振转耦合态的理论框架和计算机程序。简洁的最终公式推导出使用FBR和DVR方法与局部优化的基组和网格的有效组合的哈密顿矩阵的建设。首先,新的代码进行了测试,通过比较其结果与Kendrick的APH 3D程序。然后,精确计算的振转光谱进行了双取代对称(18 O 16 O 18 O)和不对称(18 O 18 O 16 O)臭氧同位素的总角动量高达J=5。再加上最近报道的单取代对称(16 O 18 O 16 O)和不对称(16 O 16 O 18 O)臭氧同位素异构体的类似数据,这些计算量化的科里奥利耦合效应的作用,在实验室实验和地球大气中观察到的大质量独立的同位素富集臭氧。结果表明,臭氧的Coriolis效应相对较小,这可以通过臭氧分子的转动常数与非对称顶转子行为的偏离、宇称分裂(Λ-加倍)的大小以及非对称与对称臭氧分子的振转配分函数的比值来证明。它的结论是,所有这些特性的同位素质量的影响,因为它们是由分子的整体对称性的影响。因此,科里奥利耦合效应不太可能是臭氧中氧同位素的非质量驱动分馏的原因。
Vibrational, non-adiabatic and isotopic effects in the dynamics of the H$_2$ + H$_2^+$ $\rightarrow$ H$_3^+$ + H reaction: application to plasma modeling