Technische Universität München Fakultät für Chemie - Lehrstuhl II für Physikalische Chemie - Spectroscopy of Unstable and Charged Species in Cryogenic Solids Marcin Frankowski Vollständiger Abdruck der von der Fakultät für Chemie der Technischen Universität München zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Naturwissenschaften genehmigten Dissertation. Vorsitzender: Univ.-Prof. Dr. Dr.h.c. St. Veprek Prüfer der Dissertation: 1. Univ.-Prof. V. E. Bondybey, Ph.D. (Univ. of California, Berkeley, USA) 2. Dr. J. Friedrich 3. Univ.-Prof. Dr. F. von Feilitzsch Die Dissertation wurde am 06.05.2004 bei der Technischen Universität München eingereicht und durch die Fakultät für Chemie am 16.06.2004 angenommen. to my Parents, Ania and Natalia “Deep in the human unconscious is a pervasive need for a logical universe that makes sense. But the real universe is always one step beyond logic.” — FRANK HERBERT from “The Sayings of Muad'Dib by the Princess Irulan” Contents Introduction ………………………………………………………………………………... 1 PART I: THEORETICAL, METHODICAL AND EXPERIMENTAL BACKGROUND 1 Theoretical Basis ……………………………………………………………………….. 6 1.1 Spectroscopy of Matrix-Isolation Molecules ……………………………………………… 6 1.1.1 Electronic Spectra and Molecular Line Shapes ……………………………………... 8 1.1.2 Vibrational Spectroscopy …………………………………………………. 10 1.