Spectroscopie millimétrique et submillimétrique de molécules d'intérêts atmosphérique et/ou astrophysique PDF Download
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Book Description
La spectroscopie est une source d'informations sur les atmosphères planétaires et cométaires ainsi que sur le milieu interstellaire.Elle permet la détection des composés chimiques, la détermination de leur abondance et de l'excitation de leurs niveaux d'énergie, donnant ainsi accès à la physique et la chimie de ces milieux. L'analyse des spectres en laboratoire dans le domaines infrarouge, microonde, millimétrique et submillimétrique, est une condition nécessaire pour la détetion de nouvelles espèces. Le dernier de ces domaines, appelé aussi Térahertz, est aujourd'hui en plein essor. De multiples avancées technologiques ont eu lieu tant au niveau des sources qu'au niveau des détecteurs. La spectroscopie dans ce domaine est d'autant plus importante que certains projets astrophysiques, tels que Herschel (2007) et ALMA (à partir de 2006), fonctionneront dans le domaine Térahertz. Dans une première partie, les différentes spectromètres, couvrant les domaines infrarouge, microonde et millimétrique, sont décrits. Ensuite les études menées sur l'Éthylène, le Cyano-acétylène 15N et le Formiate de méthyle H13COOCH3, qui sont des molécules d'intérêt astrophysique sont détaillées. Enfin, les résultats obtenus pour l'Ozone et le Chlorure de Vinyle sont présentés. La seconde partie est dédiée au spectromètre Térahertz de Lille. Apparu il y a une quinzaine d'années au laboratoire PhLAM, le fonctionnement de ce spectromètre fait l'objet d'un premier chapitre. Les modifications apportées, telles que le passage à la détection bolométrique, l'extension de la couverture spectrale et l'étude d'une technique de spectroscopie intracavité sont détaillées dans un second chapitre.
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La spectroscopie est une source d'informations sur les atmosphères planétaires et cométaires ainsi que sur le milieu interstellaire.Elle permet la détection des composés chimiques, la détermination de leur abondance et de l'excitation de leurs niveaux d'énergie, donnant ainsi accès à la physique et la chimie de ces milieux. L'analyse des spectres en laboratoire dans le domaines infrarouge, microonde, millimétrique et submillimétrique, est une condition nécessaire pour la détetion de nouvelles espèces. Le dernier de ces domaines, appelé aussi Térahertz, est aujourd'hui en plein essor. De multiples avancées technologiques ont eu lieu tant au niveau des sources qu'au niveau des détecteurs. La spectroscopie dans ce domaine est d'autant plus importante que certains projets astrophysiques, tels que Herschel (2007) et ALMA (à partir de 2006), fonctionneront dans le domaine Térahertz. Dans une première partie, les différentes spectromètres, couvrant les domaines infrarouge, microonde et millimétrique, sont décrits. Ensuite les études menées sur l'Éthylène, le Cyano-acétylène 15N et le Formiate de méthyle H13COOCH3, qui sont des molécules d'intérêt astrophysique sont détaillées. Enfin, les résultats obtenus pour l'Ozone et le Chlorure de Vinyle sont présentés. La seconde partie est dédiée au spectromètre Térahertz de Lille. Apparu il y a une quinzaine d'années au laboratoire PhLAM, le fonctionnement de ce spectromètre fait l'objet d'un premier chapitre. Les modifications apportées, telles que le passage à la détection bolométrique, l'extension de la couverture spectrale et l'étude d'une technique de spectroscopie intracavité sont détaillées dans un second chapitre.
Author: Hervé Dubus Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 129
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Etude des spectres des deux pressions composés, qui permet d'observer un grand nombre de transitions et d'effectuer une analyse précise de la distorsion centrifuge. A l'aide de monosubstitutions isotopiques du cyclopropénylidène détermination précise de sa structure. Etude de l'aminoacétonitrile, espèce intermédiaire possible d'une réaction conduisant à la glycine et qui pourrait se former à partir de molécules simples abondantes dans le milieu interstellaire
Author: Émile Biémont Publisher: De Boeck Supérieur ISBN: 9782804150655 Category : Science Languages : fr Pages : 436
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Complément naturel de la spectroscopie atomique qui nous livre une grande partie du secret des atomes, la spectroscopie moléculaire connaît depuis plusieurs décennies des avancées spectaculaires dans des domaines aussi divers et variés que l’astrophysique, la physique planétaire, l’industrie des matériaux ou les sciences biomédicales. Grâce à des études de plus en plus détaillées de tous les domaines spectraux compris entre l’ultraviolet et les microondes, la spectrométrie moléculaire a accru de manière considérable son impact sur de multiples domaines qui relèvent des sciences pures et appliquées. Le but de la présente synthèse est, au départ de considérations historiques, de décrire l’état actuel de cette science dont les méthodes apparaissent de plus en plus comme un outil indispensable à de multiples disciplines. La première partie du livre est consacrée à une description des spectres moléculaires et à une introduction à la symétrie et à la théorie des groupes. Considérant tour à tour les molécules diatomiques puis les molécules plus complexes, l’ouvrage traite alors successivement des phénomènes de rotation et de vibration dans les molécules avant d’envisager les transitions électroniques. Une attention particulière est accordée aux techniques mises en oeuvre en spectrométrie ultraviolette et visible, en spectroscopie infrarouge et pour l’étude des phénomènes de fluorescence. Enfin les applications de la spectroscopie moléculaire à l’astrophysique sont brièvement évoquées. Synthèse actuelle, détaillée mais pas trop technique de la spectrométrie moléculaire, tel peut être décrit le contenu de cet ouvrage.
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LE TRAVAIL QUI EST PRESENTE ICI A ETE EFFECTUE AU COURS D'UNE THESE EN CO-TUTELLE ENCADREE POUR LA PARTIE RUSSE A L'INSTITUT D'OPTIQUE ATMOSPHERIQUE DE TOMSK (IAO) EN SIBERIE, ET POUR LA PARTIE FRANCAISE AU LABORATOIRE DE PHOTOPHYSIQUE MOLECULAIRE (UPR 3361 DU CNRS) SITUE A ORSAY. LE TRAVAIL DE RECHERCHE QUE NOUS AVONS EFFECTUE AU COURS DE CETTE THESE EST AXE SUR L'ANALYSE DES SPECTRES INFRAROUGES DE MOLECULES D'INTERET ATMOSPHERIQUE (TERRE ET PLANETES) OU ASTROPHYSIQUE. IL S'AGIT DU SULFURE D'HYDROGENE, DU FORMALDEHYDE MONODEUTERE ET DU DIOXYDE D'AZOTE. TOUT D'ABORD, COMME ON L'A DIT, L'INTERET PLANETOLOGIQUE OU ASTROPHYSIQUE DE CES ETUDES DOIT ETRE SOULIGNE. PAR EXEMPLE LA MOLECULE DE SULFURE D'HYDROGENE (H 2S) EST INTERESSANTE A ETUDIER PARCE QUE LES COMPOSANTS GAZEUX DU SOUFRE SONT PRESENTS DANS LES PLANETES GEANTES TELLES QUE VENUS. ENSUITE, CETTE MOLECULE PEUT ETRE DETECTEE COMME POLLUANT DANS NOTRE PROPRE ATMOSPHERE PRES DES ZONES INDUSTRIELLES OU VOLCANIQUES. POUR CETTE MOLECULE ON A ANALYSE 30 BANDES SITUEES DANS LA REGION DE 2000 A 12000 CM - 1 DONT 21 POUR LA PREMIERE FOIS, ET LES RESULTATS OBTENUES POUR LES FENETRES INFRAROUGES A 4 M ET 2 M ONT ETE COMMUNIQUES AUX BANQUES DE DONNEES ATMOSPHERIQUES HITRAN ET GEISA. L'IMPORTANCE DU ROLE JOUE PAR LE DIOXYDE D'AZOTE DANS LA PHYSICO-CHIMIE DE LA STRATOSPHERE N'EST PLUS A DEMONTRER, PUISQUE QU'EN EFFET CETTE MOLECULE EST IMPLIQUEE DANS LES CYCLES DE REACTIONS DE DESTRUCTION CATALYTIQUE DE L'OZONE. NOTRE TRAVAIL A CONTRIBUE A OBTENIR DES PARAMETRES DE RAIES POUR LA VARIETE ISOTOPIQUE 1 5N 1 6O 2 DANS LA REGION DE 6.3 M QUI EST LA REGION SPECTRALE PLUS UTILISEE POUR LES MESURES INFRAROUGES DE CETTE MOLECULE DANS LA STRATOSPHERE. ENFIN, LE FORMALDEHYDE, TOUT DU MOINS POUR SA VARIETE ISOTOPIQUE PRINCIPALE, EST BIEN CONNU POUR JOUER UN ROLE IMPORTANT DANS LA TROPOSPHERE. PAR AILLEURS, CETTE MOLECULE A ETE DETECTEE DANS DES NUAGES INTERSTELLAIRES ET EST PRESENTE DANS CERTAINS OBJETS PLANETAIRES. AU COURS DE CE TRAVAIL NOUS NOUS SOMMES INTERESSES A LA VARIETE ISOTOPIQUE MONODEUTERE EN HDCO DE CETTE MOLECULE QUI EST PRESENTE ELLE AUSSI DANS CERTAINS OBJETS INTERSTELLAIRES ET ON A ANALYSE LES BANDES V 4, V 5 ET V 6 DE CET ISOTOPE. EN DEHORS DE CET INTERET POUR LES APPLICATIONS, NOTRE TRAVAIL A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DES EFFETS INTERESSANTS DU POINT DE VUE THEORIQUE. POUR LA MOLECULE H 2S, L'ANALYSE EFFECTUEE A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DES EFFETS DE MODES LOCAUX AINSI QU'UN COMPORTEMENT ANORMAL DES INTENSITES DE RAIES. POUR LE DIOXYDE D'AZOTE, ON A DU TENIR COMPTE DE L'INTERACTION SPIN ELECTRONIQUE - ROTATION. ENFIN, POUR LA MOLECULE HDCO DE TRES FORTES RESONANCES DE CORIOLIS ONT ETE OBSERVEES : IL A DONC ETE NECESSAIRE D'UTILISER UN MODELE THEORIQUE QUI TIENNE COMPTE DU FAIT QUE LE SYSTEME D'AXES D'INERTIE EST DIFFERENT POUR LES ETATS VIBRATIONNELS FORTEMENT INTERAGISSANTS DE HDCO.
Author: Bilal Bakri Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 38
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Le travail présenté aborde deux aspects de la spectroscopie moléculaire à haute résolution dans le domaine millimétrique. La première partie, réalisée dans le cadre de projets contractuels multiples,.est consacrée à l'étude des formes de raie des molécules d'intérêt atmosphérique " 03, N20, HN03, CH3CI et CH3CN " perturbées par des molécules présentes majoritairemcnt dans les atmosphères terrestre (N2, 02, Air) ou planétaire (N2, H2, He, pour la molécule CH3CN). L'analyse des figures d'absorption a mis en défaut le profil de Voigt, couramment util.isé pour modéliser les profils d'absorption lorsque l'effet Doppler n'est pas négligeable devant l'élargissement collisionnel et lorsque les deux phénomènes sont supposés indépendants. L'origine des écarts au profil de Voigt, caractérisés par des rétrécissements au voisinage des centres des raies a été analysée. Les modèles théoriques permettant d'interpréter ces rétrécissements : profil de Galatry (effet de la diffusion) et profil de Voigt dépendant de la vitesse (inf1uence des vitesses sur la relaxation), ne peuvent être différentiés d'un point de vue numérique. L'étude de la dépendance en pression des taux de relaxation et de rétrécissement ainsi que des arguments théoriques ont permis de conclure que Ies rétrécissements observés sont à attribuer principalement à la dépendance en vitesse de la relaxation et que le rôle de la diffusion est marginal. Ainsi pour l'ensemble de nos observations, seul le profil de Voigt dépendant de la vitesse est justifié.
Author: Fabrice Willaert
Author: Fabrice Willaert
Author: Hervé Dubus
Author: Georges Wlodarczak
Author: Émile Biémont
Author: MAXIM.. SMIRNOV
Author: Bilal Bakri