利用静电场中光电离效率谱精确确定1,3-二乙氧基苯分子的电离能

电离能是原子和分子的重要的特性参数,在光物理和光化学过程中起着重要作用,精确电离能对相关研究具有重要意义.电离能是调试零动能光谱信号的重要参考数据,在判断异构物数量和分子构型方面也起着关键作用.1,3-二乙氧基苯是一种重要的苯的衍生物,实验证实在超声分子束中包含两种旋转异构物Ⅰ(downup)和Ⅲ(down-down).它们的精确电离能还未见文献报道.本文采用直线式飞行时间质谱仪测量了静电场中1,3-二乙氧基苯光电离效率曲线,通过不同电场强度下测量的电离能(Stark效应)对场强的平方根线性拟合给出了两种异构物Ⅰ和Ⅲ精确的电离能分别为(62419±2)cm^(–1)和(63378±2)cm^(–1).相对于通常的脉冲电场加速机制和零动能光谱测量的电离能,精确度大约分别由(±10)cm^(–1)和(±5)cm^(–1)提高到(±2)cm^(–1).分析和讨论了不同方法测量的物理机制和优缺点.

采用烧孔光谱和MATI光谱确认间异丙基苯酚的四个旋转异构体

间异丙基苯酚是一种重要苯酚衍生物,常用作增塑剂或药剂中间体。许多酚类有机分子的激发态和离子态的信息已经被广泛和深入研究,间异丙基苯酚的相关信息还未见文献报道。间异丙基苯酚包含异丙基和羟基两个基团,每个基团可以有两个相对不同取向导致可能具有四个不同的旋转异构体。密度泛函理论计算表明基态的四个构型都是稳定的。为了确认和分辨四个异构体,实验测量了间异丙基苯酚的共振双光子电离光谱和烧孔光谱,确定了每个异构物的带源(band origin),分辨了共振多光子电离谱中各个异构物的振动谱,结合理论计算确定了各异构物的分子构型。进行了质量分辨阈值电离光谱测量,精确确定了各个异构物的电离能,支持了烧孔光谱四个异构物的确定。

间乙氧基苯酚的激发态和离子态振动光谱

实验研究了间乙氧基苯酚的共振增强多光子电离光谱、烧孔光谱和质量分辨阈值电离光谱。确定了在超声分子束中间乙氧基苯酚只存在一个稳定的分子构型。报道分子的激发态和离子基态光谱,结合密度泛函理论计算分析和指认了观察到的激发态和离子基态的振动频率,确定了基态到第一电子激发态的S1←S0跃迁的激发能和精确的绝热电离能分别为(35892±2)和(63317±5)cm-1。

1,3-二乙氧基苯的烧孔光谱和质量分辨阈值电离光谱

1,3-二乙氧基苯是最重要的酚类衍生物之一,其激发态和离子态的信息还未见文献报道。1,3-二乙氧基苯分子包含两个乙氧基,每个基团可以有两个相对不同取向(up或down)导致可能具有三个不同的旋转异构体。密度泛函理论计算表明基态的三个构型都是稳定的。为了确认和分辨超声分子束中存在的异构体,我们实验测量了间异丙基苯酚的共振双光子电离光谱和烧孔光谱,确定了分子束中只存在Ⅰ(up(down)和Ⅲ(down-down)两种异构物,它们的第一激发能分别为(36091±2)和(36165±2)cm-1,结合理论计算确定了各异构物的分子结构,分辨了共振多光子电离谱中各个异构物的振动谱。进行了质量分辨阈值电离光谱实验,精确确定了两个异构物的电离能分别为(62419±5)和(63378±5)cm-1。

^(6)Li冷原子干涉仪的实现及反冲频率精密测量

实现了具有最轻质量碱金属^(6)Li的冷原子干涉仪,并通过精确测量其反冲频率初步获得精细结构常数。为了克服^(6)Li原子的总角动量为半整数所导致的对磁场敏感的困难,提出一种磁不敏感Raman跃迁,实现了垂直Raman光的共轭Ramsey Bordé型原子干涉仪,其相干时间超过2.3 ms。通过几何关系用四组干涉仪消除Raman光束之间角度带来的误差。测量得到的反冲频率ωr为2π×73672.789(36)Hz,精细结构常数为1/137.035976(33),是迄今为止基于冷原子干涉仪对^(6)Li反冲频率的最精确测量。^(6)Li冷原子干涉仪的实现不仅丰富了原子干涉仪的元素,而且由于其反冲频率大的特点,在精密测量领域具有极大的潜力。