Profil Theorique des Bandes D'Absorption Infrarouge de Polycristaux Moleculaires en Pastilles Optiquement Neutres

Abstract

Molecular crystals in KBr pellets have been studied by infrared spectroscopy. In the special case of strong oscillators, the absorption bands are dissymetrical and show several secondary maxima. From Maxwell relations and an unsophisticated molecular model, the transmitted light has been calculated. In the calculations different phenomena have been taken into account such as absorption, diffusion, total reflexion and induced double refraction. The theoretical transmitted light involves only three fitted parameters. For the ω ₂₂ normal mode of hexamethylenetetramine, calculated and experimental infrared intensities have been found in good agreement; it has been shown that the spectroscopic data are mostly disturbed by an interferential process. Afterwards, the damping constant has been determinated; in the vicinity of the molecular frequency the crystal dielectric function has been derived: therefore, dielectrical permittivity and absorption, refraction index, extinction coefficient and reflexion coefficient have been easily deduced.

Les spectres infrarouges des cristaux moléculaires étudiés sous formes de pastilles de KBr, présentent, dans le cas d'oscillateurs forts, des bandes d'absorption nettement dissymétriques sur lesquelles on observe des maxima secondaires d'intensité. Nous avons élaboré un modèle qui, outre l'absorption, inclue d'autres phénomènes: diffusion, réflexion totale, biréfringence induite. L'intensité transmise théorique ne fait intervenir que trois paramétres ajustables.

Dans le cas du mode ω₂₂ de l'hexaméthylène-tétramine, intensité calculée et intensité expérimentale sont en bon accord: nous montrons que les données spectroscopiques correspondent à un spectre perturbé notamment par un système d'interférences. Il a été ainsi possible de déterminer la constante d'amortissement puis la fonction diélectrique du cristal au voisinage de la fréquence de ce mode: nous en avons déduit les variations de la permittivité et de l'absorption diélectriques, de l'indice de réfraction, du coefficient d'extinction, du facteur de réflexion ainsi que de l'absorbance infrarouge relative à ce mode normal.

Key Words:

• infrared band profiles
• molecular polycrystals