Ultraschnelle Prozesse in polaren Lösungen: Untersuchungen zur Photodissoziation, geminalen Rekombination und Solvatation mittels Pump-Abtast-Breitbandspektroskopie
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INHALTSVERZEICHNIS
.
SEITE
1.
ZUSAMMENFASSUNG.
1
2.
EINLEITUNG
.
2
3.
PHOTOCHEMISCHE
UND
PHOTOPHYSIKALISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
UNTERSUCHTEN
VERBINDUNG
.
5
4.
EXPERIMENTELLE
TECHNIKEN
.
12
4.1.1.
PRINZIP
DER
PUMP-ABTASTSPEKTROSKOPIE
.
13
4.1.2.
ZEITAUFGELOESTE
BREITBANDSPEKTROSKOPIE
.
14
4.1.3.
ANWENDUNGEN
DER
BREITBANDSPEKTROSKOPIE
IN
DER
LITERATUR
.
14
4.2.
ERZEUGUNG
UND
VERSTAERKUNG
DER
KURZEN
LICHTIMPULSE
.
16
4.2.1.
PRINZIP
DES
"COLLIDING-PULSE
MODE-LOCKED"
(CPM)
-
FARBSTOFFLASERS
16
4.2.2.
DISPERSION
UND
PULSKOMPRESSION
.
18
4.2.3.
BESCHREIBUNG
DER
VERWENDETEN
CPM-LASER
.
20
4.2.4.
DER
EXCIMERLASER-GEPUMPTE
FARBSTOFFVERSTAERKER
.
21
4.2.4.1.
KONZEPT
ZUM
AUFBAU
DER
VERSTAERKERKETTE
.
22
4.2.4.2.
DIE
EINZELNEN
VERSTAERKERSTUFEN
.
23
4.2.4.3
VARIATIONENDESVERSTAERKERAUFBAUS
.
25
4.2.5.
PULSKOMPRESSION
NACH
DER
VERSTAERKUNG
.
27
4.2.6.
SYNCHRONISATION
VON
CPM-OSZILLATOR
UND
NACHVERSTAERKUNG
.
28
4.3.
FREQUENZVERDOPPLUNG
UND
KONTINUUMSERZEUGUNG
.
29
4.3.1.
FREQUENZVERDOPPLUNG
.
29
4.3.2.
KONTINUUMSERZEUGUNG
.
31
4.4.DAS
PUMP
ABTAST-BREITBANDSPEKTROMETER
.
32
4.4.1.
OPTISCHER
AUFBAU
.
32
4.4.2.
AUFZEICHNUNG
DER
TRANSIENTEN
SPEKTREN
.
35
4.4.3.
COMPUTERSTEUERUNG
DER
DATENAUFHAHME
.
35
4.5.
CHARAKTERISIERUNG
DER
MESSANLAGE
.
36
4.5.1.
MESSUNG
DER
PULSBREITEN
.
36
4.5.1.1.
MESSUNG
DER
AUTOKORRELATIONSFUNKTION
MITTELS
FREQUENZVERDOPPLUNG
.
36
4.5.1.2.
MESSUNG
DER
KREUZKORRELATIONEN
.
38
4.5.2.
DISPERSION
DES
ZEITNULLPUNKTS
.
39
4.5.3.
CHARAKTERISIERUNG
DES
KONTINUUMS
UND
LINEARITAET
DER
DETEKTION
.
41
4.6.
DIE
BLITZANLAGE
ZUR
MESSUNG
DER
RADIKALSPEKTREN
.
41
4.7.
VERWENDETE
CHEMIKALIEN
.
42
5.
AUSWERTUNG
DER
ERGEBNISSE
.
43
5.1.1.
BESTIMMUNG
DES
ZEITNULLPUNKTS
.
43
5.1.2.
DARSTELLUNG
DER
TRANSIENTEN
SPEKTREN
.
43
5.1.3.
ANPASSUNG
DER
RADIKAL-ABSORPTIONSBANDE
AN
EINE
ASYMMETRISCHE
GAUSSFUNKTION
.
45
5.1.4.
DIE
KORREKTUR
DES
ZEITNULLPUNKTS
.
46
5.2.
DIE
MOMENTE
DER
SPEKTRALEN
VERTEILUNG
.
49
5.2.1.
BESTIMMUNG
DER
RADIKALKONZENTRATION
.
49
5.2.2.
BESTIMMUNG
DER
SPEKTRALEN
MOMENTE
.
50
6.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION.
52
6.1.
DIE
ZEITLICHE
ENTWICKLUNG
DER
SPEKTRALEN
MOMENTE:
SOLVATATIONSDYNAMIK
52
6.1.1.
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
DER
SOLVATATIONSDYNAMIK
.
52
6.1.1.1.
SOLVATATION
IM
KONTINUUM-MODELL:
GLEICHGEWICHT
.
53
6.1.1.2.
SOLVATATION
IM
KONTINUUM-MODELL:
NICHT-GLEICHGEWICHT
.
55
6.1.1.3.
ANSAETZE
ZUR
BESCHREIBUNG
DER
DIELEKTRISCHEN
RELAXATION
IM
RAHMEN
DES
KONTINUUMSMODELLS
.
59
6.1.1.4.
MOLEKULARE
BESCHREIBUNG
DER
DIELEKTRISCHEN
RELAXATION
.
61
6.1.2.
BERECHNUNG
DER
NORMIERTEN
SPEKTRALEN
ANTWORTFUNKTION
S(T)
.
63
6.1.3.
ERGEBNISSE
DER
MOMENTANALYSEN
.
64
6.1.3.1.
STATIONAERE
ABSORPTIONSSPEKTREN
DER
P-AMINOPHENYLTHIYL
RADIKALE
.
64
6.1.3.2.
QUALITATIVE
BESCHREIBUNG
DER
ZEITLICHEN
ENTWICKLUNG
DER
TRANSIENTEN
ABSORPTIONSSPEKTREN
.
66
6.1.3.3.
INNERMOLEKULARER
BEITRAG
ZUR
ZEITLICHEN
ENTWICKLUNG
DER
MOMENTE
DES
RADIKALISCHEN
ABSORPTIONSSPEKTRUMS
.
68
6.1.3.4.
MOMENTANALYSE
DER
TRANSIENTEN
ABSORPTIONSSPEKTREN
IN
METHANOL
.
69
6.1.3.5.
SOLVATATIONSDYNAMIK
IN
VERSCHIEDENEN
ALKOHOLEN
UND
PROPYLENCARBONAT
.
73
6.1.4.
ZUSAMMENFASSENDE
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
DER
MOMENTANALYSEN
.
78
6.2.
DIE
ZEITLICHE
ENTWICKLUNG
DER
RADIKALKONZENTRATION
.
80
6.2.1.
EINLEITENDE
BEMERKUNGEN
.
80
6.2.2.
DAS
KINETISCHE
MODELL
ZUR
BESCHREIBUNG
DER
PHOTODISSOZIATION
.
82
6.2.3.
DAS
DIFFUSIONSMODELL
.
84
6.2.3.1.
TRANSLATIONSDIFFUSION
.
84
6.2.3.2.
ROTATIONSDIFFUSION
.
88
6.2.4.
DARSTELLUNG
UND
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
.
89
6.2.4.1.
ZEITLICHE
ENTWICKLUNG
DER
RADIKALKONZENTRATION
IN
NIEDRIG-VISKOSEN
ALKOHOLEN
.
90
6.2.4.2.
PRIMAERE
GEMINALE
REKOMBINATION
IN
ETHYLENGLYCOL
.
92
6.2.4.3.
PRIMAERE
GEMINALE
REKOMBINATION
IN
PROPYLENCARBONAT
UND
1-BUTANOL.
97
6.2.4.4.
VERGLEICH
DER
ERGEBNISSE
DES
ZEITLICHEN
VERLAUFS
DER
RADIKAL
KONZENTRATION
IN
ALLEN
UNTERSUCHTEN
LOESUNGSMITTELN
.
101
6.2.5.
EINFLUSS
DER
NICHT-SPHAERISCHEN
SYMMETRIE
.
102
6.2.6.
PHOTODISSOZIATION
UND
GEMINALE
REKOMBINATION
GROSSER
ORGANISCHER
MOLEKUELE:
EIN
ABSCHLIESSENDER
LITERATURVERGLEICH
.
103
ANHANG
.
106
AL.
ABCD-RECHNUNGEN
.
106
AL.L.
GRUNDLAGEN
.
106
AL.
2.
RESONATORBERECHNUNGEN
FUER
DEN
CPM-RINGLASER
.
108
AL.
3.
BERECHNUNGEN
ZUM
AUFBAU
DES
PUMP
ABTAST-BREITBANDSPEKTRO
METERS
.
114
A2.
ZUR
AUSWERTUNG
DER
RADIKAL-ABSORPTIONSSPEKTREN
.
116
A2.
1.
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
GEMESSENEN
SPEKTREN
UND
RADIKALKONZENTRATIONEN
.
116
A2.2.
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
GEMESSENEN
SPEKTREN
UND
MOMENTEN
DER
SPEKTRALEN
VERTEILUNG
.
118
LITERATURVERZEICHNIS
.
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