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研究生： 林芳正
Lin, Fang-Cheng
論文名稱： 雙原子銫分子B1Πu電子態的光譜分析與研究
Spectroscopy studies of the Cs2 B1Πu State
指導教授： 蔡錦俊
Tsai, Chin-Chun
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年： 2002
畢業學年度： 90
語文別： 中文
論文頁數： 67
中文關鍵詞： 光譜 、銫分子
外文關鍵詞： spectroscopy, Cs2
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    • 　本實驗由雷射激發螢光光譜（LIF）來做雙原子銫分子B1Πu電子態的研究，偵測波段在750 ~795 nm間。共得到轉動量子數v = 0 ~ 20共21個，加上轉動常數J，共得到B1Πu電子態的絕對能量979組，利用這些實驗數據擬合出B1Πu電子態的分子常數，進而利用RKR程式得到其位能曲線，並進而得到X1Σg+與B1Πu電子態間的法蘭克－康登因子（Franck-Condon factors） 。
    得相關位能參數Te = 13043.683(5) cm-1，Re = 4.85 Å，De = 2338.5(8) cm-1，Be = 0.01077(1) cm-1，ωe = 34.37(4) cm-1.

    　With laser-induced spectroscopy（LIF）, about 979 rotational transitions in different vibrational bands of the Cs2 ( B1Πu  X1Σg+ ) system have been measured by Ti-sapphire laser. From the measured term values, Dunham coefficients, RKR potentials of B1Πu state have been calculated by Fortran programs and the potential parameters Te = 13043.683(5) cm-1, Re =4.85 Å, De = 2338.5(8) cm-1, Be = 0.01077(1) cm-1, ωe = 34.37(4) cm-1.

    目　　錄 中文摘要……………………………………………………Ⅰ 英文摘要……………………………………………………Ⅱ 目錄…………………………………………………………Ⅲ 表目錄………………………………………………………Ⅴ 圖目錄………………………………………………………Ⅵ 第一章　緒論……………………………………………1 第二章　理論……………………………………………4 2-1 雙原子分子的波函數與能量………………….…………4 2-2 雙原子分子電子態的符號定義……………………….……8 2-3 雙原子分子電子態躍遷選擇律（selection rules）….10 2-4 Franck-Condon Principle………………………………11 第三章　實驗………………………………………………13 3-1 實驗裝置與儀器介紹…………………………………13 3-1-1 雷射系統……………………………………………13 3-1-2 銫分子(133Cs2)加熱系統……………………………14 3-1-3 偵測系統……………………………………………17 3-1-4 頻率校正……………………………………………18 3-1-5 訊號擷取與處理……………………………………19 3-2　實驗方法及實驗步驟…………………………20 3-2-1 銫原子（133Cs）的原子能階…………………………20 　　　3-2-2　雙原子銫分子（133Cs2）的B1Πu的電子態…………20 第四章　實驗結果的分析與討論…………………………25 4-1 銫原子（133Cs）的原子能階……………………………25 4-2 雙原子銫分子（133Cs2）的B1Πu的電子態……………31 4-2-1 實驗數據……………………………………………36 4-2-2　擬合分子常數………………………………………36 4-2-3　建立位能曲線………………………………………52 4-2-4　計算Franck-Condon factors（FC）……………52 　 4-3　實驗遭遇到的困難…………………………………52 4-4　未來研究目標……………………………………53 第五章 結論……………………………………………65 參考文獻……………………………………………………66 表　目　錄 表3-1　雙原子銫分子Cs2（X1Σg+）基態的分子常數………………23 表4-1　雙原子銫分子 B1Πu 電子態的絕對能量（cm-1）……….…37 表4-2　雙原子銫分子Cs2（B1Πu）電子態的分子常數………………54 表4-3　雙原子銫分子B1Πu電子態的Gv、Bv及turning points…….…55 表4-4　雙原子銫分子Cs2（B1Πu）電子態的FC……………………59 圖　目　錄 圖1-1　實驗取得Cs2 -B1Πu 電子態的振動及轉動量子數分布………3 圖2-1　電子角動量繞核間軸運動..........................................................9 圖2-2　電子角動量與自旋角動量繞核間軸運動的偶合......................9 圖3-1　LIF實驗裝置圖………………………………………………15 圖3-2　Cs原子光譜實驗裝置圖………………………..……………16 圖3-3　X-B 躍遷示意圖…………………………...…………………21 圖4-1　銫原子光譜訊號 =360~515 nm…………….………………26 圖4-2　銫原子光譜訊號 =515~650 nm………………………..……27 圖4-3　銫原子光譜訊號 =650~850 nm…………….………………28 圖4-4　銫原子光譜訊號 =860~898 nm…………………….………29 圖4-5　銫原子光譜訊號 =896~1000 nm………………………...…30 圖4-6　Cs2 - B(0, 100)  X(v”, J = 99, 101) Laser: X(0, 99)  B(0, 100)………………………...………..32 圖4-7　 Cs2-B(0, 100)  X(v”, J= 99, 101) Laser: X(1,101)B(0, 100)………………………………33 圖4-8　B1Πu（8, 90）R-Branch分子螢光訊號……………………….35 圖4-9　Cs2-B1Πu電子態之振動能級（v）- Gv+1/2圖………………56 圖4-10　Cs2-B1Πu電子態之振動能級（v）- Bv圖…………………..57 圖4-11　雙原子銫分子B1Πu電子態的位能曲線…………………….58 圖4-12　經由LIF所得到的分子訊號與FC所對應的值……………61 圖4-13　圖4-12中,實驗訊號強度與理論計算出來的FC比較…….62 圖4-14　Cs2-B1Πu電子態之位能井計算示意圖……………………...64

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    校外：2002-07-12公開
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