Polik研究小组

激光光谱学和计算高能化学分子

这个研究项目是为了理解化学反应通过研究分子与大量的能源的行为,因为它是这些分子发生化学反应。高度受激振动状态的多原子分子准备和研究通过结合激光光谱学、分子束技术和高分辨率的分散的荧光光谱。实验方法是冷却分子几开尔文在分子束,从而消除频谱拥塞。窄带激光用于选择性地激发样品分子一个量子态在第一电子激发态。与单色仪产生的荧光分散,产生一系列的高度兴奋水平地面电子态。荧光发射光谱中包含的信息激发态的能级和动力学。结果被分析的H2CO D2CO,和其他分子,例如,HDCO DFCO,和各种自由基,例如H2CCH。,提出了未来的研究。

一个相关的研究领域的计算是不和谐的势能表面(PES)和计算的几个分子振动光谱分析系统:水/ HDO / D2O H2CO / HDCO / D2CO HFCO / DFCO和HCO / DCO。高精度量子化学程序用于计算分子的四次PES数字分化。确定谐波、非谐共振常量,高度受激振动状态的计算和比较实验结果。的长期目标是开发一个协议计算势能面和振动状态指定水平的准确性。学生使用大功率计算机集群(100 64位cpu, 400 GB的RAM, 6 TB存储)和先进的计算化学项目(ace、游戏、高斯、molpro nwchem, qchem)来执行这项工作。

这个实验和理论研究项目已被证明特别适合大学生的有效参与,三至八个学生在学年进行研究,平均五个学生每年夏天进行研究。每一步的实验说明了普通化学的重要概念,一般的物理和物理化学课。研究设备和实验程序允许学生对科学问题的研究作出重大贡献。具体地说,学生“动手”体验使用Nd: YAG和可调谐染料激光、光学、单色仪、分子束室,玻璃和金属真空系统、光学检测设备、计算机接口和电子信号调节设备。数据分析要求学生达到远远超出他们的正式的课堂教育和参考专业教科书和化学文献。学生参与实验的每一个方面:设计、施工、测试、故障诊断、数据采集、数据分析、口头/书面陈述和手稿准备。理论计划允许学生对化学现象的理解和作出预测。使用物理和量子化学的基础理论,说明物理化学课程中所学到的原则。整个研究小组每周举行会议的实验技术,计算结果,相关研究文献和结果进行了讨论。简而言之,学生是活动的参与者在科学方法的各个方面。

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