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υ₄= 1 진동모드 CH_3C^15N 분자의 동소체 회전스펙트럼
이원명 한국물리학회 2011 새물리 Vol.61 No.11
The rotational structures of the C_3υ symmetric top molecules 13CH_3C^15N, CH_3^13C^15N,^13CH_3^13C^15Nhave been studied by using microwave spectroscopy. Sixteen(16) rotational spectra were reassigned, and 33rotational structural constants were determined in the υ₄= 1vibrational state. Microwave frequencier source from 34 GHz to 53GHz were used to cover the states with rotational quantum numbers J = 1, 2. These results made it possible to produce the most accurate quantum mechanical and geometrical structure of the CH_3^13C^15N molecule yet. C_(3υ) 대칭 다원자 분자들인 ^13CH_3C^15N,CH_3^13C^15N,^13CH_3^13C^15N의 양자화 된회전운동 스펙트럼을 마이크로파 분광법으로 측정하였다. 시료분자들의진동모드 중 υ₄= 1 상태의 회전운동 주파수 스펙트럼을 200 KHz 이내의 정확도로 측정하여 진동-회전운동의 구조를 밝혔으며, 이로부터33개의 시안화 메틸 분자의 구조상수를 얻었다. 34 GHz에서 53 GHz까지의마이크로파를 이용하여 회전 양자수 J = 1, 2 상태의 양자화된 미세회전운동을 조사하였고, 이 결과로부터 시안화 메틸 분자의 가장 정확한양자구조와 기하학적 구조를 얻을 수 있었다.
이원명 한국물리학회 2013 새물리 Vol.63 No.7
In this work, we analyzed the trajectory of the cycloid by using the Lagrange equation of motion and showed that the cycloid had properties of a brachistochrone and a tautochrone by using a free-fall experiment. Three different paths were provided to determine the least time of each flight and the period of each slope. The flight time was longest for a steep slope and was shorter for a gentle slope and a horizontal slope, in that order. No slopes other than whose for the cycloid showed the properties of a tautochrone. Easy experimental techniques of the study of a cycloid for high-school students are suggested. 이 연구에서는 고전역학 이론을 이용하여 사이클로이드 궤적을 분석하고실험을 통하여 최단강하 경로와 등시성의 특징을 보였다. 사이클로이드궤도, 급경사 궤도, 완만한 경사 궤도, 직선궤도로 낙하하는 시간을측정한 결과, 사이클로이드 궤도의 낙하시간이 가장 짧고, 급경사,완만한 경사, 직선 경사 순으로 낙하시간이 길어졌다. 앞에서 언급한 네가지 궤도 중에서 등시성을 갖는 궤도는 사이클로이드 궤도만이 유일함을실험으로 확인하였다. 또한 본 연구에서 제시한 이론과 실험은중고등학생들에게 사이클로이드의 의미와 중요성을 보다 깊게 이해하는데기여한다.
CH3CCH 분자의 회전-진동운동 스펙트럼에 미치는 코리올리 효과
이원명 한국물리학회 2014 새물리 Vol.64 No.12
Coriolis effects on the rotational frequencies of the propyne molecule CH3CCH have been studied by using microwave spectroscopy. A method employing the split-line components to determine the Coriolis coupling constants and the l-type doubling constants of vibrationally-excited species is presented and discussed. Rotational frequency shifts on J=1 and J=2 in the v10=1 vibrationally-excited state due to the coriolis effect were 33.627 MHz and 50.344 MHz, respectively, and rotational frequency shifts on J=1, J=2 and J=3 in the v10=3 vibrationally-excited state were 66.861 MHz, 100.321 MHz and 133.691 MHz. The Coriolis coupling constants and the l-type doubling constants of the CH3CCH molecule in v10=1 and v10=3 vibrationally-excited states were found to be ζ=0.905, qv = 4.1938 MHz and ζ=0.875, qv = 4.1778 MHz respectively. 마이크로파 분광법을 이용하여 CH3CCH 분자의 v10=1과 v10=3 진동상태의 회전운동 주파수 스펙트럼을 오차범위 ±100 KHz 이내로 측정하였다. 양자수 K=1, l=1과 K=-1, l=-1일 때 건드림 이론에 의한 회전 주파수 값이 무한대가 되는 우연축퇴 현상이 나타남으로 이 양자상태들은 해밀토니안 행렬을 직접 대각화하는 방법으로 회전운동 주파수를 계산하였다. 회전운동과 진동운동이 동시에 일어날 때 발생하는 코리올리 효과가 분자의 회전주파수 스펙트럼에 미치는 효과는 v_{10}=1 진동상태에서 J=1, J=2일 때 각각 33.627 MHz와 50.344 MHz이며, v_{10}=3 진동상태에서 J=1, J=2, J=3일 때 각각 66.861 MHz, 100.321 MHz, 133.691 MHz로 나타났다. 이를 분석하여 코리올리 결합상수 ζ와 qv의 값을 v10=1 진동상태에서 각각 0.905와 4.1938 MHz 그리고 v10=3 진동상태에서 각각 0.875와 4.1778 MHz얻을 수 있었다.