UFR de Physique

Propositions de stages en laboratoire -- M2

Les offres sont actualisées en mai. Par exemple, les offres de stages pour l'année universitaire 2015-2016 seront mises en place en mai 2015, les offres de stages pour l'année universitaire 2016-2017 seront mises en place pour en mai 2016, etc.

Spectroscopie microonde en jet supersonique de composés atmosphériques hydratés.

  • Option Lumière-Matière, Générique du parcours Lumière-Matière
  • Laboratoire: Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM)
  • Responsable du stage: DREAN Pascal (pascal.drean@univ-lille1.fr, 03.20.43.49.05)
  • Co-responsable(s): Manuel GOUBET, Thérèse HUET
  • Mots clés: Physico-chimie moléculaire, spectroscopie, COV, microsolvatation
  • Fiche complète en PDF : Fiche complète en PDF

Le sujet que nous proposons est basé sur la spectroscopie de rotation pure en jet supersonique grâce à un spectromètre à impulsions microondes (transformée de Fourier). De façon schématique, l’ouverture impulsionnelle d’un pointeau permet d’envoyer dans une cavité maintenue sous vide une bouffée d’échantillon gazeux à une vitesse supersonique, typiquement 900 m/s. Une impulsion microonde brève et intense permet de polariser les molécules de l’échantillon lorsque sa fréquence est résonante avec une transition rotationnelle. Une fois l’impulsion coupée, on détecte le signal temporel de relaxation émis par les molécules lors de leur retour à l’équilibre. Enfin, une transformée de Fourier permet d’obtenir le spectre en fréquence. Cette technique est à ce jour l’une des mieux adaptée à la caractérisation de complexes moléculaires, c’est-à-dire des molécules liées entre elles par des liaisons faibles du type liaison hydrogène ou de Van der Waals. En particulier, nous nous intéressons à la façon dont des molécules d’eau se lient à des composés organiques volatils (COV) présents dans l’atmosphère. En effet, la compréhension des propriétés physico-chimiques des molécules carbonées en milieu aqueux passe par l'analyse de leur spectre de rotation pure et/ou rovibrationnel avec le soutien de calculs quantiques. L'enregistrement et la modélisation du spectre de la molécule isolée conduit entre autre à l'identification expérimentale des structures les plus stables en énergie. Dans un second temps, la même étude appliquée à la molécule en présence d'eau donne accès à la position des sites de microsolvatation et aux modifications structurelles liées au solvant. L’objectif est de mieux comprendre, à l’échelle moléculaire, les processus qui conduisent à la formation d’aérosols. Lors de ce stage, à dominante expérimentale, il s’agira d’enregistrer les spectres de rotation d’hydrates de COV et les interpréter à la lumière de simulations théoriques. Il sera également proposé de participer au développement d’un nouveau spectromètre à dérive de fréquence.