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Untersuchung der Anisotropie-Parameter Spin-polarisierter Photofragmente bei der Photodissoziation von Natriumjodid

Dickow, Marcel

Inst. Optik und Atomare Physik

Die Photodissoziation ist ein relevanter Prozess in der oberen Erdatmosphäre. Neben einer Vielzahl chemischer Reaktionen mit anderen Spezies werden auch aus den Ozeanen aufgewirbelte Salze unter Einwirkung solarer Strahlung in atomare Bestandteile zerlegt. Dynamik und beteiligte Molekülzustände sind Objekte unterschiedlicher wissenschaftlicher Untersuchungen der letzten Jahrzehnte. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist das Verhalten der Anisotropie-Parameter von Natrium-Photofragmenten nach der Photodissoziation von Natriumjodid im Molekülstrahl bei Anregungswellenlängen im ultra-violetten Spekralbereich von 315 bis 370 nm. Dabei kam in einem Pump-Probe-Experiment die Doppler-aufgelöste, paramagnetische Faraday-Technik zum Einsatz, um die räumliche Verteilung und die Spin-Polarisation der Na-Photofragmente zu ermitteln. Der in einem widerstandsbeheizten, effusiven Ofen erzeugte Molekülstrahl wurde unter rechtem Winkel von zwei parallelen Laserstahlen (Anregungs
Photodissociation is a relevant process in the upper earth atmosphere. Beside various chemical reactions with other species, turbulence of salt from oceans and subsequent dissociation by solar radiation results in atomic fragments. Dynamics and participating molecular electronic states have been objects of different scientific investigations in the recent decades. This work's topic focuses on variation of anisotropy parameters of sodium photofragments after dissociation in the molecular beam with excitation wavelengths in the ultra-violet spectral region from 315 to 370 nm. In a pump-probe experiment Doppler-resolved paramagnetic Faraday-technique was used to determine the spatial distribution and spin-polarization of sodium photofragments. Created in an effusiv oven the molecular beam is perpendicularly crossed by two parallel laser beams (pump and probe laser). Pre-dissociation states of the sodium iodine molecule were excited by circular polarized nano-second laser pulses coming from a frequency-doubled dye laser. By tuning of continuous radiation from a linear polarized dye laser through the Na-D(1) resonance the Doppler-profile of sodium photofragments was identified. Anisotropy parameters Beta(0), Alpha(1) and Gamma(1) were calculated by analysis of the measured absorption and dispersion profiles for 10 excitation wavelengths. The knowledge of anisotropy parameters provides information of transitions to specific electronic molecular states with a possible change of the magnetic quantum number Omega as well as the rates of coherent and incoherent excitation. By interpreting of the variation of anisotropy parameter throughout the range of excitation wavelengths statements can be made with regard to the involved molecular pre-dissociation states.