State-to-State Dynamical Research in the F+H2 Reaction System

این پایان نامه به دو موضوع مهم و چالش برانگیز در تحقیق دینامیک واکنش شیمیایی سیستم F+H2 می پردازد. یکی بررسی رزونانس واکنش و دیگری تعیین میزان شکست تقریب بورن-اپنهایمر (BOA) به صورت تجربی. نویسنده یک دستگاه پیشرفته پراکندگی پرتو مولکولی متقاطع را با استفاده از روش زمان پرواز "برچسب گذاری" اتم هیدروژن رایدبرگ معرفی می کند و مطالعات تجربی کامل حالت به حالت را برای رسیدگی به مسائل فوق ارائه می دهد. نویسنده همچنین مشاهدات تشدید فشباخ در واکنش F+H2، اندازه‌گیری دقیق سطح مقطع دیفرانسیل در واکنش F+HD و اعتبار یک سطح جدید انرژی پتانسیل دقیق با دقت طیف‌سنجی را توصیف می‌کند. علاوه بر این، نویسنده نسبت واکنش بین حالت پایه F(2P3/2) و حالت برانگیخته F*(2P1/2) را در واکنش F+D2 تعیین می کند و از تجزیه BOA در انرژی برخورد کم استفاده می کند. p>

This thesis addresses two important and also challenging issues in the research of chemical reaction dynamics of F+H2 system. One is to probe the reaction resonance and the other is to determine the extent of the breakdown of the Born-Oppenheimer approximation (BOA) experimentally. The author introduces a state-of-the-art crossed molecular beam-scattering apparatus using a hydrogen atom Rydberg "tagging" time-of-flight method, and presents thorough state-to-state experimental studies to address the above issues. The author also describes the observation of the Feshbach resonance in the F+H2 reaction, a precise measurement of the differential cross section in the F+HD reaction, and validation of a new accurate potential energy surface with spectroscopic accuracy. Moreover, the author determines the reactivity ratio between the ground state F(2P3/2) and the excited state F*(2P1/2) in the F+D2 reaction, and exploits the breakdown of BOA in the low collision energy.