Graduation date: 1997

Graduation date: 1991

Graduation date: 1994

High-resolution molecular spectroscopy has been used to study acetylene line parameters and emission spectra of hydrogen cyanide. All acetylene spectra were recorded in our laboratory at the University of Lethbridge using a 3-channel tuneable diode laser spectrometer. N2-broadened line widths and N2-pressure induced line shifts have been measured for transitions in the v1+v3 band of acetylene at seven temperatures in the range 213–333K to obtain the temperature dependences of broadening and shift coefficients. The Voigt and hard-collision line profile models were used to retrieve the line parameters. The line-broadening and line-shift coefficients as well as their temperature-dependent parameters have been also evaluated theoretically, in the frame work of a semi-classical approach based on an exponential representation of the scattering operator, an intermolecular potential composed of electrostatic quadrupole–quadrupole and pairwise atom–atom interactions as well as on exact trajectories driven by an effective isotropic potential. The experimental results for both N2-broadening and shifting show good agreement with the theoretical results. We have studied the line intensities of the 1νl20←0νl20 band system from the HCN emission spectrum. The infrared emission spectrum of H12C14N was measured at the Justus-Liebig University, Giessen, Germany. The emission spectrum was analyzed with the spectrum analysis software Symath running using Mathematica as a platform. This approach allowed us to retrieve information on band intensity parameters. / viii, 112 leaves : ill. ; 29 cm

Notre travail concerne l’étude par spectroscopie à haute résolution de molécules polyatomiques en phase gazeuse fortement excitées vibrationnellement. L’excitation de molécules dans leurs hauts niveaux de vibration est typiquement produite par absorption de lumière infrarouge proche, voire visible, d’où la dénomination de « vibrations colorées » ou « overtones ». L’excitation de degrés de liberté de vibration à des énergies aussi inhabituelles place la molécule dans un régime tellement anharmonique que de nouvelles approches théoriques deviennent nécessaires pour en modéliser le comportement. L’observation spectrale des ces transitions requiert une technique expérimentale ultra-sensible pour compenser les faibles intensités des raies d’absorption. Dans ce contexte, nous avons mis au point un dispositif ICLAS qui a pour objectif de surmultiplier le parcours de la lumière dans la cellule d’absorption en insérant celle-ci dans la cavité résonante d’un laser saphir-titane. Le chemin d’absorption ainsi obtenu est équivalent à plusieurs dizaines de kilomètres en fonction de la durée des impulsions lasers.<p>Nous avons ensuite couplé le dispositif ICLAS avec un spectromètre à transformée de Fourier en synchronisant l’acquisition des données avec les impulsions. L’avantage de ce couplage réside dans l’obtention d’une technique à la fois très sensible grâce à l’ICLAS mais aussi possédant une haute résolution et une large couverture spectrale grâce au spectromètre. La réalisation de ce dispositif est décrite dans la première partie de ce travail.<p>Nous avons ensuite appliqué ce dispositif instrumental à l'étude des molécules C2HD et 13C12CH2. L’analyse des spectres enregistrés est détaillée dans la seconde partie de ce travail. Celle-ci inclut également une introduction à la description théorique des niveaux d’énergie de vibration-rotation adaptée au cas de la molécule d’acétylène. L’analyse est axée principalement sur la structure rotationnelle et l’identification vibrationnelle des nouvelles bandes observées grâce aux performances du nouveau spectromètre. Les premières étapes vers la construction d’un modèle rovibrationnel global pour les deux molécules étudiées sont également décrites. / Doctorat en sciences, Spécialisation physique / info:eu-repo/semantics/nonPublished