Détermination des constantes optiques du bromate de sodium entre 20 et 400 cm−1 à partir du spectre de réflexion infrarouge

Journal of Molecular Srrucrure Printed in the Netherlands

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ElsevierPublishingCompany,Amsterdam.

SHORT CO ~CA~O~S

D&ermination des cm&antes optiques da bromate de sodium entre 20 et 400 cm-’ B partir da spectre de Alexion infnuonge Le spectre infrarouge du crisbl de bromate de sodium a fait f’objet de nombreuses etudes’ et notamment au laboratoireze3, dans un domaine allant du visible jusque vers 45 p (220 cm-‘). Nous avons mesur& & temperature ordinaire et sous une incidence quasi normale (6”), son pouvoir r&flecteur entre 20 et 400 cm-’ sue un spectrometre par transformde de Fourier, mod%5 au laboratoire pour des mesures par r&lexion. Dispositif exp&rimental L’appareil, dont nous disposons au Iaboratoire, est un spectrometre par transformee de Fourier (RIIC FS 620). Cet appareil est p&u pour f’&ude par transmission des gaz, liquides, solides. Nous y avons adapt& un dispositif amovible pour l’etude du pouvoir r&kcteur des cristaux. Ce dispositif utilise un montage classique, symCtrique, qui corrige les aberrations geometriques (Fig. 1). La substitution du miroir de reference au cristal se fait sous vide, par rotation autour d’un axe SW Iequei sont mantes dos B dos miroir et cristal, chacun d’eux posstSdantun systeme de reglage par l’arriere. Le positionnement est assure par contact magnetique. Tous Ies miroirs utilises sont constitues de depots bpais sans rev&emen&5 protecteurs.

Inferfirom&tre

de Michelson

Fig.

1. Vue de dessus du

montageutiiis&

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COMMUNICATIONS

ikfesureset rhltats Certains rthltats avaient d&jjabtt5obtenus, mais non pubI& par l’un d’entre nous (R. Duverney) & l’Universit~ de Columbus (Ohio, Etats Unis), sur un spectrom&re analogue. 11sconcordent bien avec ceux obtenus au laboratoire. Les Figs. 2 et 4 montrent le spectre de r&exion entre 20 et 400 cm-‘. Ce spectre laisse apparaitre cinq maximums importants A 77,132,155, 180,370 cm- ‘, trois autres maximums moins marquts B 98, 196, 214 cm-’ et un gpaulement

40-

o.,‘**“‘,,.““,....,,. 50 20

100

150

200

250

-

Y&m-7

Fig. 2. Pouvoir r&lecteur du bromate de sodium entre 20 et 250 cm-‘.

Fig. 3. Parties r&lIe et imaginaire de la constante didlectrique entre20 et 250 cm-‘. J. Mel

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400

v

COMMUNICATXONS

(cm-‘)

Fig. 4. Pouvoirr&kcteurdu bromatede sodiumentre250 et 400 cm-‘.

Fig. 5, Parties r&Ile et imaginaire de Ia constante di&ectrique entre 250 et 400 cm-‘I10 GITL- 1. Chxnpte-tenu des difftkentes mesures que now awns pu faire, ie pouvoir r&iecteur peut Ctre estim&exact B 3 % pr& Le pouvoir de r&solution de l’appareil est de 2 cm- I. Nous avons d&ermin& les parties rkelles et imaginaires de la constante diHectrique en utilisant une methode fondCe SW les relations de Kramers-Kronig, d6j& d6crite4. Les Figs. 3 et 5 donnent le d&ail de ces courbes.

vers

Pour Ie cristal de BrO,Na (groupe de sym&ie [Tk, & quatre mokules par maille) nous trouvons 3N-3 = 57 de&k de IibertG que la thkorie des groupes permet de dasser en 5 vibrations A, 5 vibrations J??,14 vibrations Z? Seules les vibrations F triplement d6g6nMes sent actives en infrarouge alors que toutes les vibrations sent actives en Ramau. Ces vibrations peuvent &alement dtre &as&es en vibrations internes (provenant du radical Bras) et externes. Les quatre frkqueuces fondamentales du radical Br& donnent dans le cristal2 vibrations A, 2 vibrations E, et 6 vibrations I;. Elles co~espondeut & la partie haute fr&quence du spectre (v > 300 cm-‘) A A&l. Structure, 4

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et ont deja Bti analysks ‘9’ . II y a done 3 vibrations A, 3 vibrations E et 8 vibrations F dans le spectre haute frequence. On peut ainsi prevoir 8 frt5quences actives en infrarouge. Nous avons compare nos r&sultats & ceux obtenus en Raman par Couture et Mathieu’ (Tableau 1). TABLEAU

1

Roman (encm-‘)

E

F

F

F

F

A

A-I-E

E

F

Coutureet Mathieu

63

78.5

101

115

131

148

178

357

376

Inffarouge

F

F

Ppaulenf. F

F

F

F

Nos rksultats

76

99

110

148

171

194

131

F

F

212

367

Nous retrouvons bien les frCquences de type F & 76, 99, 130 cm-‘. Le petit hpaulement vers 110 cm- ’ correspond sans doute it la raie a 115 cm- ’ de Couture et Mathieu, par contre, nous trouvons a 148 et 171 cm” des frequenccs tres actives en inf’rarouge done de sym&trie F. (Ces bandes sont certainement doubles par suite dun effet isotopique dcjja observe sur les vibrations intemcs2.) Les bandes & 194 et 212 cm-’ ne correspondent a aucune raie visible en Raman. Conclusion Nos resultats semblent confirmer ce que prevoit la thCorie des groupes. Un d&accord sur la sym&rie des vibrations 5 148 et 171 cm-’ subsiste entre nos kultats et ceux obtenus a partir du spectre Raman, d&accord qu’il ne nous est pas possible d’interpreter pour I’instant. Luboratoire d’lnfrarouge, Facult6 des Sciences de Montpellier

(France)

A. R.

MONTANER

M.

GALTIER

DLJVERNEY*

2 C. R~~CHSXXOLI, C. R. Acad. Sci. Paris, 2 (1959) 236. M. GAr_.nER, J. BARCZELOET C. DELOUPY, C. R. Acad. Sci. Paris, 265 (1967) 1322. R. DUVERNEY,C.DELOUPYETR.LALAUZE,C. R.Acad.Sci.Paris,260 (1965)5749. A. MONTANER, M. GALTIER ET C. DELOUPY, C. R. Acad- Sri. Paris, 266 (1968) 1268. L. COUTURE ET J. P. MATHIEW, Am. Pliys. (Paris), (12) 3 (1948) 521.

2 3 4 5

Rqu le 12 mai 1969 l

R. Duvemey d&dde le ler mars 1969.

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