Published 1971 | Version v1
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Study in the far-infrared of some simple molecules in three types of condensed phases

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Description

In this research thesis, the author reports an example of opportunities provided by Fourier transform spectroscopy in the study of the liquid state and of the rigid solid and re-orientational solid states of some relatively simple molecular compounds, i.e. without specific interactions, such as furan, p-dichlorobenzene, and 1,2,3-trichloro-4,5,6-trimethylbenzene. The author first present some theoretical recalls on the rigid solid phase of molecular crystals, present experimental studies performed in the far infrared for some studied compounds. Then, he presents and discusses different models proposed by other authors regarding re-orientational solid and liquid phases, reports experimental results for the re-orientational phase of a studied compound, and for the liquid and re-orientational phases of another one

Abstract (French)

Nous avons, dans ce travail, presente une etude experimentale, en infra-rouge lointain, de quelques composes moleculaires dans trois types de phase condensee: solide rigide ordonne, solide reorientationnel et liquide. Dans les phases basse temperature du furanne et γ du p. dichlorobenzene, qui sont toutes deux des phases rigides ordonnees, nous avons observe les absorptions dues aux modes de vibration externe caracterises par la faible largeur des pics particulierement dans le cas du p. dichlorobenzene (5 cm-1 ) ou les modes de vibration semblent parfaitement resolus a basse temperature. L'etude des phases reorientationnelles nous a permis de constater un elargissement notable des raies, par rapport a la phase rigide, qui conduit dans le cas du furanne a un large massif du au mouvement de libration tres perturbee du dipole permanent. Cependant, ceci ne semble pas verifie pour le TCTMB: la dispersion des branches optiques devant etre faible, et la duree de vie des niveaux assez grande. Ceci est en accord avec le fait que les reorientations moleculaires sont peu frequentes. Dans la phase liquide du furanne, nous avons observe a 208 K un large massif centre a 72 cm-1 et qui se deplace a 45 cm-1 a 295 K, ce qui est en accord avec la theorie: les couples de rappel diminuant car les barrieres de potentiel s'abaissent. Nous avons egalement pour la phase reorientationnelle et la phase liquide, joint a nos mesures les resultats microonde, obtenant ainsi α et ε en fonction de ω sur le domaine microonde et IRL. Nous avons ainsi pu verifier que dans l'IRL la principale cause d'absorption n'est plus les sauts reorientationnels des dipoles qui se manifestent a plus basse frequence, mais essentiellement leurs mouvements librationnels perturbes. Pour confirmer cette interpretation, nous avons calcule la fonction de correlation du moment dipolaire dans la phase reorientationnelle a 171 K et dans la phase liquide a 208 K du furanne a partir des valeurs experimentales de l'absorption dans la totalite du domaine. Nous avons verifie que cette fonction de correlation a bien, a t = 0, une derivee seconde ayant la valeur theorique qui fait prevoir l'equipartition de l'energie cinetique. Aux temps courts (10-13 s), le mouvement librationnel hyperamorti se manifeste, tandis qu'aux temps tres longs (10-11 s), la decroissance est lente et reflete les reorientations de grande amplitude mais rares. (auteur)

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Original title (French)
Etude en infra-rouge lointain de quelques molecules simples dans trois types de phases condensees

Publishing Information

Imprint Pagination
64 p.
Report number
FRNC-TH--13768

INIS

Country of Publication
France
Country of Input or Organization
France
INIS RN
54007465
Subject category
S74: ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICS; S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis
Descriptors DEI
ALKYLATED AROMATICS; BENZENE; CONDENSATES; EMISSION SPECTROSCOPY; EXCITATION; FAR INFRARED RADIATION; FLEXIBILITY; FOURIER TRANSFORM SPECTROMETERS; FURANS; INTERMOLECULAR FORCES; LIQUIDS; MOLECULAR CRYSTALS; MOLECULAR STRUCTURE; MOLECULES; ORIENTATION; PHASE TRANSFORMATIONS; POTENTIALS; SOLIDS; SYMMETRY
Descriptors DEC
AROMATICS; CRYSTALS; ELECTROMAGNETIC RADIATION; ENERGY-LEVEL TRANSITIONS; FLUIDS; HETEROCYCLIC COMPOUNDS; HYDROCARBONS; INFRARED RADIATION; MEASURING INSTRUMENTS; MECHANICAL PROPERTIES; ORGANIC COMPOUNDS; ORGANIC OXYGEN COMPOUNDS; RADIATIONS; SPECTROMETERS; SPECTROSCOPY; TENSILE PROPERTIES

Optional Information

Notes
46 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses