Abstract

A sensitive dye-laser spectrometer is constructed to observe the Stark effect of weak-overtone transitions in NH3. A ΔP/P sensitivity of 10−6 is achieved with the help of a laser-noise-reduction system. A relatively short (30-cm) and narrow-gap (0.25-mm) Stark electrode makes it possible to apply a high electric field on molecular gas at low pressure (~1 Torr). The Stark components of the v = 5 overtone band transitions of The rotational assignments are confirmed, and the dipole moment in the v = 5 excited vibrational state is determined to be 1.40 ± 0.02 D.

© 1989 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. G. Stella, J. Gelfand, W. H. Smith, Chem. Phys. Lett. 39, 146 (1976).
    [CrossRef]
  2. G. J. Scherer, K. K. Lehmann, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 72, 342 (1980).
    [CrossRef]
  3. G. A. Voth, R. A. Marcus, A. H. Zewail, J. Chem. Phys. 81, 5494 (1984).
    [CrossRef]
  4. S. L. Coy, K. K. Lehmann, J. Chem. Phys. 84, 5239 (1986).
    [CrossRef]
  5. T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 24, L147 (1985).
    [CrossRef]
  6. F. Stoeckel, M. A. Melieres, M. Chenevier, J. Chem. Phys. 76, 2191 (1982).
    [CrossRef]
  7. A. Campargue, F. Stoeckel, J. Chem. Phys. 85, 1220 (1986).
    [CrossRef]
  8. J. A. Dodd, A. M. Smith, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 88, 15 (1988).
    [CrossRef]
  9. H. Sasada, Opt. Lett. 9, 448 (1984).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 25, 1084 (1986).
    [CrossRef]
  11. K. Nakagawa, T. Shimizu, Jpn. J. Appl. Phys. 26, L1697 (1987).
    [CrossRef]
  12. S. Hashinami, H. Mito, F. Matsushima, K. Takagi, J. Mol. Spectrosc. 131, 1 (1988).
    [CrossRef]
  13. L. P. Giver, J. J. Miller, R. W. Roese, Icarus 25, 34 (1975).
    [CrossRef]
  14. M. Gehrtz, G. C. Bjorklund, E. A. Whittaker, J. Opt. Soc. Am. B 2, 1510 (1985).
    [CrossRef]
  15. N. C. Wong, J. L. Hall, J. Opt. Soc. Am. B 2, 1527 (1985).
    [CrossRef]
  16. S. Urban, R. D. Cunha, K. N. Rao, Can. J. Phys. 62, 1775 (1984).
    [CrossRef]
  17. Y. Ueda, J. Iwahori, J. Mol. Spectrosc. 116, 191 (1986).
    [CrossRef]
  18. H. Sasada, Y. Hasegawa, T. Amano, T. Shimizu, J. Mol. Spectrosc. 96, 106 (1982).
    [CrossRef]

1988 (2)

J. A. Dodd, A. M. Smith, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 88, 15 (1988).
[CrossRef]

S. Hashinami, H. Mito, F. Matsushima, K. Takagi, J. Mol. Spectrosc. 131, 1 (1988).
[CrossRef]

1987 (1)

K. Nakagawa, T. Shimizu, Jpn. J. Appl. Phys. 26, L1697 (1987).
[CrossRef]

1986 (4)

T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 25, 1084 (1986).
[CrossRef]

Y. Ueda, J. Iwahori, J. Mol. Spectrosc. 116, 191 (1986).
[CrossRef]

A. Campargue, F. Stoeckel, J. Chem. Phys. 85, 1220 (1986).
[CrossRef]

S. L. Coy, K. K. Lehmann, J. Chem. Phys. 84, 5239 (1986).
[CrossRef]

1985 (3)

1984 (3)

S. Urban, R. D. Cunha, K. N. Rao, Can. J. Phys. 62, 1775 (1984).
[CrossRef]

G. A. Voth, R. A. Marcus, A. H. Zewail, J. Chem. Phys. 81, 5494 (1984).
[CrossRef]

H. Sasada, Opt. Lett. 9, 448 (1984).
[CrossRef] [PubMed]

1982 (2)

F. Stoeckel, M. A. Melieres, M. Chenevier, J. Chem. Phys. 76, 2191 (1982).
[CrossRef]

H. Sasada, Y. Hasegawa, T. Amano, T. Shimizu, J. Mol. Spectrosc. 96, 106 (1982).
[CrossRef]

1980 (1)

G. J. Scherer, K. K. Lehmann, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 72, 342 (1980).
[CrossRef]

1976 (1)

G. Stella, J. Gelfand, W. H. Smith, Chem. Phys. Lett. 39, 146 (1976).
[CrossRef]

1975 (1)

L. P. Giver, J. J. Miller, R. W. Roese, Icarus 25, 34 (1975).
[CrossRef]

Amano, T.

H. Sasada, Y. Hasegawa, T. Amano, T. Shimizu, J. Mol. Spectrosc. 96, 106 (1982).
[CrossRef]

Bjorklund, G. C.

Campargue, A.

A. Campargue, F. Stoeckel, J. Chem. Phys. 85, 1220 (1986).
[CrossRef]

Chenevier, M.

F. Stoeckel, M. A. Melieres, M. Chenevier, J. Chem. Phys. 76, 2191 (1982).
[CrossRef]

Coy, S. L.

S. L. Coy, K. K. Lehmann, J. Chem. Phys. 84, 5239 (1986).
[CrossRef]

Cunha, R. D.

S. Urban, R. D. Cunha, K. N. Rao, Can. J. Phys. 62, 1775 (1984).
[CrossRef]

Dodd, J. A.

J. A. Dodd, A. M. Smith, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 88, 15 (1988).
[CrossRef]

Gehrtz, M.

Gelfand, J.

G. Stella, J. Gelfand, W. H. Smith, Chem. Phys. Lett. 39, 146 (1976).
[CrossRef]

Giver, L. P.

L. P. Giver, J. J. Miller, R. W. Roese, Icarus 25, 34 (1975).
[CrossRef]

Hall, J. L.

Hasegawa, Y.

H. Sasada, Y. Hasegawa, T. Amano, T. Shimizu, J. Mol. Spectrosc. 96, 106 (1982).
[CrossRef]

Hashinami, S.

S. Hashinami, H. Mito, F. Matsushima, K. Takagi, J. Mol. Spectrosc. 131, 1 (1988).
[CrossRef]

Iwahori, J.

Y. Ueda, J. Iwahori, J. Mol. Spectrosc. 116, 191 (1986).
[CrossRef]

Klemperer, W.

J. A. Dodd, A. M. Smith, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 88, 15 (1988).
[CrossRef]

G. J. Scherer, K. K. Lehmann, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 72, 342 (1980).
[CrossRef]

Kuga, T.

T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 25, 1084 (1986).
[CrossRef]

T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 24, L147 (1985).
[CrossRef]

Lehmann, K. K.

S. L. Coy, K. K. Lehmann, J. Chem. Phys. 84, 5239 (1986).
[CrossRef]

G. J. Scherer, K. K. Lehmann, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 72, 342 (1980).
[CrossRef]

Marcus, R. A.

G. A. Voth, R. A. Marcus, A. H. Zewail, J. Chem. Phys. 81, 5494 (1984).
[CrossRef]

Matsushima, F.

S. Hashinami, H. Mito, F. Matsushima, K. Takagi, J. Mol. Spectrosc. 131, 1 (1988).
[CrossRef]

Melieres, M. A.

F. Stoeckel, M. A. Melieres, M. Chenevier, J. Chem. Phys. 76, 2191 (1982).
[CrossRef]

Miller, J. J.

L. P. Giver, J. J. Miller, R. W. Roese, Icarus 25, 34 (1975).
[CrossRef]

Mito, H.

S. Hashinami, H. Mito, F. Matsushima, K. Takagi, J. Mol. Spectrosc. 131, 1 (1988).
[CrossRef]

Nakagawa, K.

K. Nakagawa, T. Shimizu, Jpn. J. Appl. Phys. 26, L1697 (1987).
[CrossRef]

Rao, K. N.

S. Urban, R. D. Cunha, K. N. Rao, Can. J. Phys. 62, 1775 (1984).
[CrossRef]

Roese, R. W.

L. P. Giver, J. J. Miller, R. W. Roese, Icarus 25, 34 (1975).
[CrossRef]

Sasada, H.

H. Sasada, Opt. Lett. 9, 448 (1984).
[CrossRef] [PubMed]

H. Sasada, Y. Hasegawa, T. Amano, T. Shimizu, J. Mol. Spectrosc. 96, 106 (1982).
[CrossRef]

Scherer, G. J.

G. J. Scherer, K. K. Lehmann, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 72, 342 (1980).
[CrossRef]

Shimizu, T.

K. Nakagawa, T. Shimizu, Jpn. J. Appl. Phys. 26, L1697 (1987).
[CrossRef]

T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 25, 1084 (1986).
[CrossRef]

T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 24, L147 (1985).
[CrossRef]

H. Sasada, Y. Hasegawa, T. Amano, T. Shimizu, J. Mol. Spectrosc. 96, 106 (1982).
[CrossRef]

Smith, A. M.

J. A. Dodd, A. M. Smith, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 88, 15 (1988).
[CrossRef]

Smith, W. H.

G. Stella, J. Gelfand, W. H. Smith, Chem. Phys. Lett. 39, 146 (1976).
[CrossRef]

Stella, G.

G. Stella, J. Gelfand, W. H. Smith, Chem. Phys. Lett. 39, 146 (1976).
[CrossRef]

Stoeckel, F.

A. Campargue, F. Stoeckel, J. Chem. Phys. 85, 1220 (1986).
[CrossRef]

F. Stoeckel, M. A. Melieres, M. Chenevier, J. Chem. Phys. 76, 2191 (1982).
[CrossRef]

Takagi, K.

S. Hashinami, H. Mito, F. Matsushima, K. Takagi, J. Mol. Spectrosc. 131, 1 (1988).
[CrossRef]

Ueda, Y.

T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 25, 1084 (1986).
[CrossRef]

Y. Ueda, J. Iwahori, J. Mol. Spectrosc. 116, 191 (1986).
[CrossRef]

T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 24, L147 (1985).
[CrossRef]

Urban, S.

S. Urban, R. D. Cunha, K. N. Rao, Can. J. Phys. 62, 1775 (1984).
[CrossRef]

Voth, G. A.

G. A. Voth, R. A. Marcus, A. H. Zewail, J. Chem. Phys. 81, 5494 (1984).
[CrossRef]

Whittaker, E. A.

Wong, N. C.

Zewail, A. H.

G. A. Voth, R. A. Marcus, A. H. Zewail, J. Chem. Phys. 81, 5494 (1984).
[CrossRef]

Can. J. Phys. (1)

S. Urban, R. D. Cunha, K. N. Rao, Can. J. Phys. 62, 1775 (1984).
[CrossRef]

Chem. Phys. Lett. (1)

G. Stella, J. Gelfand, W. H. Smith, Chem. Phys. Lett. 39, 146 (1976).
[CrossRef]

Icarus (1)

L. P. Giver, J. J. Miller, R. W. Roese, Icarus 25, 34 (1975).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (6)

G. J. Scherer, K. K. Lehmann, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 72, 342 (1980).
[CrossRef]

G. A. Voth, R. A. Marcus, A. H. Zewail, J. Chem. Phys. 81, 5494 (1984).
[CrossRef]

S. L. Coy, K. K. Lehmann, J. Chem. Phys. 84, 5239 (1986).
[CrossRef]

F. Stoeckel, M. A. Melieres, M. Chenevier, J. Chem. Phys. 76, 2191 (1982).
[CrossRef]

A. Campargue, F. Stoeckel, J. Chem. Phys. 85, 1220 (1986).
[CrossRef]

J. A. Dodd, A. M. Smith, W. Klemperer, J. Chem. Phys. 88, 15 (1988).
[CrossRef]

J. Mol. Spectrosc. (3)

Y. Ueda, J. Iwahori, J. Mol. Spectrosc. 116, 191 (1986).
[CrossRef]

H. Sasada, Y. Hasegawa, T. Amano, T. Shimizu, J. Mol. Spectrosc. 96, 106 (1982).
[CrossRef]

S. Hashinami, H. Mito, F. Matsushima, K. Takagi, J. Mol. Spectrosc. 131, 1 (1988).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. B (2)

Jpn. J. Appl. Phys. (3)

T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 25, 1084 (1986).
[CrossRef]

K. Nakagawa, T. Shimizu, Jpn. J. Appl. Phys. 26, L1697 (1987).
[CrossRef]

T. Kuga, T. Shimizu, Y. Ueda, Jpn. J. Appl. Phys. 24, L147 (1985).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental setup of the spectrometer. PD’s, photodetectors; HV, high voltage.

Fig. 2
Fig. 2

Amplitude noise spectra of the dye-laser output. The input laser power is ~10 mW. The photodiode current is terminated with 50 Ω, amplified by 40 dB, and fed into a spectrum analyzer with an effective bandwidth of 30 kHz.

Fig. 3
Fig. 3

Typical observed signals of the Stark modulation. The pressure of the NH3 is ~1 Torr, and the Stark field values are 8, 16, and 28 kV/cm for curves (a)–(c), respectively.

Fig. 4
Fig. 4

Calculated Stark signal, with the Stark field values the same as those in Fig. 3. The frequencies show the relative frequency measured from the center line when no Stark field is applied.

Metrics