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摘要
本文利用高分辨的里德堡态氘原子标识-交叉分子束装置,研究了碰撞能为4.5～6.5 kcal/mol范围内Cl(~2P)[Cl(2~P_(3/2))和Cl~*(~2P_(1/2))]与D_2的反应.虽然自旋轨道激发态反应Cl~*(~2P_(1/2))+D_2在波恩-奥本海默(B-O)近似下本应是禁阻的,但实验中观测到了该反应的贡献.通过测量靠近后向的碰撞能相关的微分散射截面连线,发现低碰撞能下的产物主要来自于B-O近似禁阻的反应Cl~*+D_2.随着碰撞能的提高,自旋轨道基态反应Cl+D_2的反应性增加明显要比自旋轨道激发态反应Cl~*+D_2更快,并且在高碰撞能下成为产物的主要来源.实验结果表明:在低碰撞能下,Cl~*中自旋轨道激发态的额外能量,可以帮助B-O近似禁阻的反应Cl~*+D_2越过势垒;然而当碰撞能接近和高于反应势垒时,B-O近似允许的反应Cl+D_2占主导地位.Cl/Cl~*+D_2反应中B-O近似有效性的特征与共同位素反应Cl/Cl~*+H_2是一致的.
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