Precise determination of the Doppler width of a rovibrational absorption line using a comb-locked diode laser

Abstract

We had reported in a previous paper the precision measurement of line profiles of a transition of ¹³C acetylene in the near-infrared region, employing a tunable diode-laser spectrometer, the frequency of which is locked to an optical-comb signal [K.M.T. Yamada et al., J. Mol. Spectrosc. 249 (2008) 95–99]. In the present article we review the methodology for the experiment and the analysis in determining the Boltzmann constant from the Doppler width of a rovibrational transition on the basis of our experiences. Problems to be surmounted for further improvement in accuracy are discussed. To cite this article: K.M.T. Yamada et al., C. R. Physique 10 (2009). Dans un article précédent, nous avons publié les résultats obtenus pour l'observation du profil des raies d'une transition dans l'acétylène ¹³C dans le proche infrarouge. Ce travail a été effectué en utilisant un spectrométre à diode laser accordable, la fréquence du signal étant pilotée à l'aide d'un peigne de fréquences optiques [K.M.T. Yamada et al., J. Mol. Spectrosc. 249 (2008) 95–99]. Dans le présent article nous décrivons la méthode expérimentale employée et nous approfondissons l'analyse permettant de déduire de nos résultats une détermination de la constante de Boltzmann $k_{\mathrm{B}}$ à partir de la largeur Doppler observée. Nous discutons également les difficultés restant à surmonter pour améliorer l'exactitude de la mesure de $k_{\mathrm{B}}$. Pour citer cet article : K.M.T. Yamada et al., C. R. Physique 10 (2009).