Observation of orbiting resonances in He(3S1) + NH3 Penning ionization

Resonances are among the clearest quantum mechanical signatures of scattering processes. Previously, shape resonances and Feshbach resonances have been observed in inelastic and reactive collisions involving atoms or diatomic molecules. Structure in the integral cross section has been observed in a handful of elastic collisions involving polyatomic molecules. The present paper presents the observation of shape resonances in the reactive scattering of a polyatomic molecule, NH3. A merged-beam study of the gas phase He(S-3(1)) + NH3 Penning ionization reaction dynamics is described in the collision energy range 3.3 mu eV < E-coll < 10 meV. In this energy range, the reaction rate is governed by long-range attraction. Peaks in the integral cross section are observed at collision energies of 1.8 meV and 7.3 meV and are assigned to l = 15,16 and l = 20,21 partial wave resonances, respectively. The experimental results are well reproduced by theoretical calculations with the short-range reaction probability P-sr = 0.035. No clear signature of the orbiting resonances is visible in the branching ratio between NH3+ and NH2+ formation. (C) 2015 AIP Publishing LLC.

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Andreas Osterwalder, Justinas Jankunas
2015
Article

Résumé

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/record/207589?ln=fr

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Concepts associés (3)

Molécule

thumb|Modèle en 3 dimensions d'une molécule de saccharose.|alt= thumb|Schéma de la liaison covalente de deux atomes d'oxygène. Une molécule est une structure de base de la matière appartenant à la famille des composés covalents. L'Union internationale de chimie pure et appliquée définit la molécule comme . C'est l'assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, différents ou non, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de matière possédant les propriétés caractéristiques de la substance considérée.

Méthode expérimentale

Les méthodes expérimentales scientifiques consistent à tester la validité d'une hypothèse, en reproduisant un phénomène (souvent en laboratoire) et en faisant varier un paramètre. Le paramètre que l'on fait varier est impliqué dans l'hypothèse. Le résultat de l'expérience valide ou non l'hypothèse. La démarche expérimentale est appliquée dans les recherches dans des sciences telles que, par exemple, la biologie, la physique, la chimie, l'informatique, la psychologie, ou encore l'archéologie.

Section efficace

En physique nucléaire ou en physique des particules, la section efficace est une grandeur physique reliée à la probabilité d'interaction d'une particule pour une réaction donnée. La section efficace étant homogène à une surface, l'unité de section efficace du Système international est le mètre carré. En pratique on utilise souvent le barn, de symbole b : = = , soit la surface d'un carré de dix femtomètres de côté (du même ordre de grandeur que le diamètre d'un noyau atomique).