Zderzenia elektronowe w spektroskopii stanów wzbudzonych cząsteczek

• Autorzy: Zubek, Mariusz
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W spektroskopii, stany wzbudzone cząsteczek zwykle bada się metodami optycznymi, które pozwalają rejestrować stany dozwolone optycznymi regułami wyboru (stany singletowe). Wykorzystanie własności zderzeń elektronów z cząsteczkami, badanych za pomocą wiązkowych spektrometrów elektronowych, umożliwia obserwację stanów wzbudzonych, do których przejścia optyczne są wzbronione (stany trypletowe). W artykule przedstawiono elektronową spektroskopię zderzeniową oraz przykładowe badania cząsteczek azotu i pirydazyny.

EN

An excited states of molecules are usually studied using optical methods, which enable observation of the excited states allowed by the optical selection rules (singlet states). An electron collisions with molecules, investigated using crossed-beam electron spectrometers, permit to investigate excited states that are optically-forbidden (triplet states). In this article, an electron collision spectroscopy is presented and illustrated by results obtained for nitrogen and pyridazine molecules.

Słowa kluczowe

PL

stany wzbudzone; spektroskopia zderzeniowa; zderzenia elektronowe

EN

excited states; energy-loss spectroscopy; electronic collisions

• Czasopismo: Postępy Fizyki
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 71, z. 3
• Strony: 26--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zubek, Mariusz

• Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] J. J. hompson, Cathode rays, Phil. Mag. 44, 293 (1987).
• [2] P. Lenard, Über die Absorption von Kathodenstrahlen verschiedener Geschwindigkeit, Ann. d. Phys. 317, 714 (1903).
• [3] C. Ramsauer, Über den Wirkungsquerschnitt der Gasmoleküle gegenüber langsamen Elektronen, Ann. d. Phys. 64, 513 (1921).
• [4] J. Franck, G. Hertz, Über Zusammenstösse zwischen Elektronen und Molekülen des Quecksilberdampfes und die Ionisierungsspannung desselben, Verh. d. D. Phys. Ges. 16, 457 (1914).
• [5] C. Ramsauer, Über den Wirkungsquerschnitt der Gasmoleküle gegenüber langsamen Elektronen, I. Fortsetzung, Ann. d. Phys. 66, 546 (1921).
• [6] J. S. Townsend, V. A. Bailey, he motion of electrons in argon, Phil. Mag. 43, 593 (1922).
• [7] C. Ramsauer, R. Kollath, Die Winkelverteilung bei der Streuung langsamer Elektronen an Gasmolekülen, Ann. d. Phys. 12, 529 (1932).
• [8] L. G. Christophorou (Ed.), Electron-Molecule Interactions and heir Applications, Academic Press, New York, Vol. 1 i 2, 1984.
• [9] H. S. W. Massey, D. R. Bates (Eds.), Atmospheric Physics and Chemistry, Applied Atomic Collision Physics, Vol.1, Academic Press, New York, 1984.
• [10] F. B. Dunning, R. G. Hulet (Eds.), Atomic, Molecular, and Optical Physics: Charged Particles, Vol. 29A, 1995.
• [11] W. M. Huo, F. A. Gianturco (Eds.), Computational Methods for Electron Molecule Collisions, New York, Plenum Press, 1995.
• [12] I. Utke, P. Hoòmann, J. Melngailis, Gas-assisted focused electron beam and ion beam processing and fabrication, J. Vac. Sci. Technol. B 26, 1197 (2008).
• [13] Y. Zheng, L. Sanche, Clustered DNA Damages Induced by 0.5 to 30 eV Electrons, Int. J. Mol. Sci. 20, 3749 (2019).
• [14] S. Trajmar, J. K. Rice, A. Kuppermann, ElectronImpact Spectrometry, Adv. Chem. Phys. 18, 15 (1970).
• [15] M. Allan, Study of triplet states and short-lived negative ions by means of electron impact spectroscopy, J. Electron. Spectrosc. Rel. Phenom. 48, 219 (1989).
• [16] I. Linert, M. Zubek, A study of the electronic states of pyrimidine by the electron energy loss spectroscopy, Chem. Phys. Lett. 624, 1 (2015).
• [17] K-H Kochem, W. Sohn, K. Jung, H. Ehrhardt, E. S. Chang, Direct and resonant excitation of C2H2 by electron impact from 0 to 3.6 eV, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 18, 1253 (1985).
• [18] M. Allan, Measurement of diòerential cross sections for excitation of helium by electron impact within the ûrst 4 eV above threshold, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 25, 1559 (1992).
• [19] I. Linert, M. Zubek, Diòerential cross sections for electron impact vibrational excitation of molecular oxygen in the angular range 15 ○–180 ○ , J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 39, 4087 (2006).
• [20] I. Linert, G.C. King, M. Zubek.Astudy of electron impact excitation of molecular oxygen at a scattering angle of 180 ○ , J. Electr. Spectrosc. Rel. Phenom. 134, 1 (2004).
• [21] I. Linert, Badania rozproszenia elektronów na cząsteczkach tlenu w szerokim zakresie kątów rozproszenia,rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska (2006).
• [22] M. Zubek, M. Dampc, I. Linert, T. Neumann, Electronic states of tetrahydrofuran molecules studied by electron collisions, J. Chem. Phys. 135, 134317 (2011).
• [23] H. P. Saha, Accurate ab initio calculations on elastic scattering of low-energy electrons by argon atoms, Phys. Rev. A 43, 4712 (1991).
• [24] S. Cvejanović, and F. H. Read, A new technique for threshold excitation spectroscopy, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 7, 1180 (1974).
• [25] M. Zubek, D. S. Newman D S, and G. C. King, hreshold electron impact excitation of mercury. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 24, 495 (1991).
• [26] I. Linert, M. Zubek, wyniki niepublikowane
• [27] D. M. P. Holland, D. A. Shaw, S. Coriani, M. Stener, P. Decleva, A study of the valence shell electronic states of pyridazine by photoabsorption spectroscopy and time-dependent density functional theory calculations, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 46, 175103 (2013).
• [28] I. Linert, M. Zubek, Electron energy-loss spectroscopy of excited states of the diazine molecules: Pyridazine, J. Electr. Spectrosc. Rel. Phenom. 233, 69 (2019).
• [29] M. R. Silva-Junior, M. Schreiber, S. P. A. Sauer, W. hiel, Benchmarks of electronically excited states: Basis set eòects on CASPT2 results, J. Chem. Phys. 133, 174318 (2010).
• [30] M. H. Palmer, I. C. Walker, he electronic states of the azines. V. Pyridazine, studied by VUV absorption, near threshold electron energy-loss spectroscopy and ab initio multi- reference configuration interaction calculations, Chem. Phys. 157, 187 (1991).
• [31] Y. Matsumoto, S. K. Kim, T. Suzuki, Femtosecond photoelectron imaging of pyridazine: S-1 lifetime and (3s((n-1)), 3p((n-1))) Rydberg state energetics, J. Chem. Phys. 119, 300 (2003).
• [32] A. Gopalan, J. Bömmels, S. Götte, A. Landwehr, K. Franz, M.-W. Ruf, H. Hotop, K. Bartschat, A novel electron scattering apparatus, Eur. Phys. J. D 22, 17 (2003).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).