Zusammenfassung
Die Wellenpaketdynamik in angeregten Zuständen zwei- und dreiatomiger
Alkalimoleküle wird mittels Pump&Probe Techniken im Femtosekundenbereich
untersucht.
Durch kohärente Überlagerung mehrerer Vibrations-Eigenzustände auf einer
Potentialenergiefläche wird ein Wellenpaket durch einen ultrakurzen Laserpuls
(Pumppuls) erzeugt. Ein zweiter Laserpuls (Probepuls), der nach einer
bestimmten Verzögerungszeit am Experiment eintrifft, ermöglicht die Ionisierung
des im ersten Schritt angeregten Moleküls. Das so entstehende Ionensignal wird
als Funktion der Verzögerungszeit zwischen Pump- und Probepuls aufgenommen und
spiegelt die Vibrations-Wellenpaketdynamik im angeregten Zustand wider.
In den zweiatomigen Molekülen K2 und Na2 wird das Spin-Bahn-gekoppelte
System A 1Σu+ - b 3Πu untersucht.
Durch die Spin-Bahn-Kopplung energetisch verschobene Vibrationsniveaus im A1Σu+-Zustand werden durch die Analyse des
Langzeitverhaltens in den Echtzeitspektren sowie durch Fourieranalysen und Spektrogramme
(Gleitfenster-Fouriertransformationen) bestimmt. Gibt es derartige Energieverschiebungen, so
wird die Struktur der Wiederkehren (revivals) und partiellen Wiederkehren (fractional revivals)
der Wellenpaketdynamik gegenüber der Struktur in einem ungestörten anharmonischen Potential
stark verändert.
Im Na2 A-Zustand wird eine Energieverschiebung des Niveaus |v'=8> von 0,85 cm-1
gemessen. In 39,39K2 treten Energieverschiebungen von bis zu 2,4 cm-1
auf, was zu einer ausgeprägten Schwebungsstruktur mit einer Periode von 20 ps führt.
Weiterhin wird die Wellenpaketdynamik in den Isotopomeren 39,41K2 und 41,41K2 untersucht. In diesen Systemen ist die Dynamik unterschiedlich und
kann somit als charakteristisch für die entsprechenden Moleküle angesehen werden.
Im Na3 B-Zustand (32E') kann die symmetrische Streckschwingung
selektiv mit Femtosekunden-Laserpulsen angeregt werden. Frühere Messungen mit
Pikosekunden-Laserpulsen führten zur Anregung der
Pseudorotation, der Überlagerung der antisymmetrischen Streckschwingung und der symmetrischen
Biegeschwingung. Somit kann hier demonstriert werden, daß eine geeignete Wahl der
Laserpulsdauer zur selektiven Anregung bestimmter Moden führen kann.
In K3 wird mittels Femtosekunden-Spektroskopie erstmalig ein angeregter Zustand detektiert.
Dieser Zustand wird durch seine Fragmentationszeit charakterisiert.
Die Wellenpaketdynamik auf den Potentialenergieflächen des angeregten Zustandes
und des Grundzustandes wird analysiert durch einen Vergleich
mit den verwandten Systemen Na3 und K3.
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