Infrarotspektroskopie von kleineren, größenselektierten Wasserclustern

Die Infrarot-Molekülstrahldepletion und Fragmentenspektroskopie wurde verwendet, um das Absorptionsverhalten von kleinen Wasserclustern (H2O)n, n=2,3,4,5, zu untersuchen. Der Spektralbereich zwischen 3300 und 3800 cm−1 wurde mit einem injektionsgeführten optischen parametrischen Oszillator abgedeckt. Größe-spezifische Informationen wurden durch die Streuung des Clusterstrahls mit einem sekundären Heliumstrahl gewonnen und die Depletion wurde in Abhängigkeit vom Streuwinkel gemessen. Drei Absorptionsbänder konnten dem Wasserdimer (H2O)2 zugeordnet werden, wobei die gebundene OH-Streckbewegung bei 3601 cm−1 lokalisiert ist. Für jedes der größeren Wassercluster (n=3,4,5), die zyklische Strukturen besitzen, konnten zwei Absorptionsbänder identifiziert werden, eines gehört zur freien OH-Streckbewegung und das andere ist auf die Anregung der OH-Ringschwingung zurückzuführen. Die Messungen an freien Wasserclustern wurden durch Studien an kleinen Wasserkomplexen ergänzt, die auf großen Argonclustern gebildet wurden. Die Positionen der in diesen Spektren beobachteten Absorptionsbänder sind nahe denjenigen, die für (H2O)n in Argonmatrizen gefunden wurden.