Análisis de la estructura de espectros de absorción y dispersión producidos en presencia de efectos ensanchadores de origen aleatorio - Jiménez Domínguez, Homero (Universidad Autónoma Metropolitana, 1997)
En este trabajo se muestra la utilidad de la Función de Dispersión del Plasma (FDP) en el campo de las espectroscopias (óptica, UV, Mossbauer, RMN, RPE, etc). En particular se proponen nuevos modelos de formas de líneas espectrales. En virtud de que la FDP ha sido usada solamente en el ámbito de la física de plasmas para realizar cálculos numéricos en propagación de ondas, el parentesco del perfil de absorción de Voigt con la FDP no ha sido explicitamente destacado en la literatura. Es a partir de este parentesco que se sugiere la idea de aplicar la FDP en espectroscopía, ya que ademds aquí se demuestra que su parte real corresponde a los perfiles de dispersión espectroscópicos. Antes de hacer aplicaciones a la espectroscopía en este trabajo, se propone un nuevo método para estimar temperatura y densidad electrónicas en un plasma por medio de la deconvolución de la parte imaginaria de la FDP, considerando que la amplitud de la onda que se propaga en el plasma decae con el parámetro de amortiguamiento de Landau. Posteriormente, reconociendo que la FDP es una relación de dispersión y que sus partes real e imaginaria estan vinculadas por medio de la transformada de Hilbert, se obtiene un nuevo par absorción-dispersión aproximado para su aplicación a líneas espectrales de absorción y dispersión, en el caso de pequeña contribución gaussiana. A continuación este par absorción-dispersión se generaliza incluyendo en éI un factor de asimetría que permite analizar líneas espectrales asimétricas de absorción y dispersión que se presentan con mucha frecuencia en espectroscopía. Este modelo se aplica aquí para estimar la temperatura de la componente neutra de un plasma de helio producido por resonancia ciclotrónica de electrones. El valor de la temperatura que se obtiene con este modelo de línea, es congruente con los reportados en la literatura para este tipo de plasmas. A continuación se desarrolla un nuevo método para deconvolucionar líneas espectrales simétricas caracterizado por no emplear técnicas numéricas de ajuste. El método se basa en el uso adecuado del valor máximo del diagrama DISPA (DISPersión-Absorción) teórico y los datos DISPA para una línea espectral experimental. Como ejemplo de aplicación del método se realiza la deconvolución de una línea RPE experimental de una solución de potasio en amonio tomada de la literatura. Esta línea fue elegida por su bajo contenido gaussiano y por tener un grado de asimetría muy pequeño. Finalmente la función de dispersión del plasma exacta se somete a un proceso de asimetrización que produce expresiones elegantes para las partes real e imaginaria de la función de dispersión del plasma asimetrizada. Asimismo, se demuestra que la susceptibilidad magnética compleja puede escribirse en términos de la función de dispersión del plasma tanto en su forma común como en su forma asimetrizada, generalizando así la solución de las ecuaciones de Bloch. La FDP asimetrizada constituye un nuevo modelo de perfil de línea. Por otra parte, se encuentra una importante relación de carácter general, entre los parámetros relevantes de la línea. De esta relación se puede deducir que el grado de asimetría inducido sobre el perfil por factores no especificados, no puede ser mayor a una cantidad proporcional a su ensanchamiento gaussiano so pena de obstruir toda información espectral. Es importante hacer notar que este concepto era conocido intuitivamente en espectroscopía y aquise confirma formalmente. Como aplicación de este nuevo modelo de línea se realiza nuevamente la deconvolución de la línea RPE de potasio-amonio produciendo resultados congruentes con los obtenidos antes en esta tesis.