Etude expérimentale et théorique du spectre du dimère H₂-N₂à 79k entre 200et 600 cm-¹

Abstract

Le spectre de radiance de l’atmosphère de Titan obtenu par Voyager présente des détails non identifiés autour des fréquences 354 et 587 cm⁻¹ des raies S(0) et S(1) de rotation, de la molécule H₂, induite par collision Dans ce mémoire, nous avons développé une étude expérimentale simulant l’adsorption dans le mélange des gaz H₂ et N₂ constituants majeurs de cette atmosphère, à 79 K, entre 200 et 600 cm⁻¹ mettant en évidence l’existence de dimères H₂-N₂ dans ce mélange. Nos résultats expérimentaux ont permis de reconstituer les détails observés dans le spectre de radiance de l’atmosphère de Titan de les attribuer à l’existence de dimères dans l’atmosphère de ce satellite et de donner une estimation du pourcentage d’hydrogène existant dans cette atmosphère. Nous avons développé une étude théorique pour calculer le spectre du dimère qui se superpose au spectre induit. Dans une première étape, nous nous sommes restreint à un potentiel isotrope liant les deux molécules du dimère puis, pur être plus réaliste, nous avons développé un deuxième calcul basé sur la théorie des perturbations, utilisant un potentiel anisotrope. La comparaison entre nos résultats expérimentaux et théoriques fait apparaître un accord acceptable qui nous a permis, grâce à un modèle de raies, de déterminer à partir de nos donnés expérimentales les valeurs des paramètres du potentiel d’interaction et de son coefficient d’anisotropie.