Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2022, выпуск 12 » Статья стр. 1778
<<<>>>
Уширение и сдвиг вращательных линий оксида углерода в широком диапазоне температур: расчеты в рамках классической ударной теории для CO-He
DOI: 10.21883/OS.2022.12.54081.4144-22
Переводная версия: 10.21883/EOS.2022.12.55235.4144-22
Министерство науки и высшего образования России , в рамках государственного задания ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН
Иванов С.В.1
1Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, Москва, Россия
Email: serg.ivanov.home@mail.ru
Поступила в редакцию: 21 сентября 2022 г.
В окончательной редакции: 22 октября 2022 г.
Принята к печати: 23 октября 1022 г.
Выставление онлайн: 19 декабря 2022 г.
PDF версия
Классическая ударная теория Гордона использована для расчета полуширин и сдвигов спектральных линий чисто вращательной полосы 12C16O, уширенной He. Исследованы два перехода: J=0-> J=1 и J=1-> J=2 в широком диапазоне температур от 1.3 до 600 K. Основной целью работы является изучение границ применимости классической ударной теории при низких температурах. Динамические расчеты выполнены методом классических траекторий на ab initio поверхности потенциальной энергии взаимодействия CO-He. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными, за исключением очень низких температур. В рамках классической картины межмолекулярных взаимодействий анализируется роль столкновений различных типов (упругих, неупругих, квазисвязанных комплексов). Показано, что несоответствия между классической ударной теорией и измерениями вызваны завышенным вкладом упругих столкновений и квазисвязанных комплексов в уширение и сдвиг линий в настоящем варианте расчетной модели. Идея в духе теории Вейскопфа применена для уменьшения этого вклада. Классические результаты также сравниваются с результатами полностью квантовых расчетов по методу сильной связи. Обсуждены причины расхождения теории (как классической, так и квантовой) и эксперимента при низких температурах, а также достоинства и недостатки классического подхода. Ключевые слова: столкновительное уширение и сдвиг линий, межмолекулярные взаимодействия, классическая ударная теория, метод классических траекторий, квазисвязанные комплексы.
  1. J.-M. Hartmann, C. Boulet, D. Robert. Collisional effects on molecular spectra: laboratory experiments and models, consequences for applications (Elsevier Science, Amsterdam, 2008)
  2. T. Straume, D. Loftus, J. Li, M. Coleman, C. Davis, K. McMonigal, M. Piccini, A. Singh. Recent Patents Space Technology, 3 (1), 13--23 (2013). DOI: 10.2174/18776116112029990009
  3. Sh.Sh. Nabiev, G.Yu. Grigor'ev, A.S. Lagutin, L.A. Palkina, A.A. Vasil'ev, L.N. Mukhamedieva, A.A. Pakhomova, G.V. Golubkov, S.V. Malashevich, V.M. Semenov, D.B. Stavrovskii, S.V. Ivanov. Russian J. Physical Chemistry B, 13 (4), 685--713 (2019). DOI: 10.1134/S1990793119040122
  4. Sh.Sh. Nabiev, S.V. Ivanov, A.S. Lagutin, L.A. Palkina, S.V. Malashevich, O.A. Ol'khov, M.G. Golubkov. Russian J. Physical Chemistry B, 13 (5), 727--738 (2019). DOI: 10.1134/S1990793119050191
  5. J. Buldyreva, N. Lavrentieva, V. Starikov. Collisional line broadening and shifting of atmospheric gases: A practical guide for line shape modeling by current semiclassical approaches (Imperial College Press, 2011)
  6. R.G. Gordon. J. Chem. Phys., 44 (8), 3083--3089 (1966). DOI: 10.1063/1.1727183
  7. R.G. Gordon. J. Chem. Phys., 45 (5), 1649--1655 (1966). DOI: 10.1063/1.1727808
  8. J. Buldyreva, S.V. Ivanov, L. Nguyen. J. Raman Spectrosc., 36, 148--152 (2005). DOI: 10.1002/jrs.1283
  9. S.V. Ivanov, L. Nguyen, J. Buldyreva. J. Mol. Spectrosc., 233, 60--67 (2005). DOI: 10.1016/j.jms.2005.05.014
  10. L. Nguyen, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, J. Buldyreva. J. Mol. Spectrosc., 239, 101--107 (2006). DOI: 10.1016/j.jms.2006.05.020
  11. S.V. Ivanov, O.G. Buzykin. Mol. Phys., 106, 1291--1302 (2008). DOI: 10.1080/00268970802270034
  12. S.V. Ivanov, O.G. Buzykin. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 111, 2341--2353 (2010). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2010.04.031
  13. F. Thibault, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, L. Gomez, M. Dhyne, P. Joubert, M. Lepere. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 112, 1429--1437 (2011). DOI:10.1016/j.jqsrt.2011.02.011
  14. L. Gomez, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, F. Thibault. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 112, 1942--1949 (2011). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2011.04.005
  15. F. Thibault, L. Gomez, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, C. Boulet. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 113, 1887--1897 (2012). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2012.06.003
  16. C. Povey, M. Guillorel-Obregon, A. Predoi-Cross, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, F. Thibault. Can. J. Phys., 91, 896--905 (2013). DOI: 10.1139/cjp-2013-0031
  17. S.V. Ivanov, O.G. Buzykin. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 119, 84--94 (2013). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2012.12.021
  18. F. Thibault, R.Z. Marti nez, D. Bermejo, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, Q. Ma. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 142, 17--24 (2014). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2014.03.009
  19. S.V. Ivanov, C. Boulet, O.G. Buzykin, F. Thibault. J. Chem. Phys., 141, 184306-1--184306-10 (2014). DOI: 10.1063/1.4901084
  20. S.V. Ivanov, O.G. Buzykin. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 185, 48--57 (2016). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2016.08.017
  21. S.V. Ivanov. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 177, 269--282 (2016). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2016.01.034
  22. T.G.A. Heijmen, R. Moszynski, P.E.S. Wormer, A. van der Avoird. J. Chem. Phys., 107 (23), 9921--9928 (1997). DOI: 10.1063/1.475290
  23. M.D. Pattengill. J. Chem. Phys., 66 (11), 5042--5045 (1977). DOI: 10.1063/1.433809
  24. C.W. Gear. Numerical Initial Value Problems in Ordinary Differential Equations (Englewood Cliffs: Prentice-Hall, N.J., 1971)
  25. К.-П. Хьюбер, Г. Герцберг. Константы двухатомных молекул. В двух частях. Ч. 1 (Мир, Москва, 1984)
  26. S. Chapman, S. Green. J. Chem. Phys., 67 (5), 2317--2331 (1977). DOI: 10.1063/1.435067
  27. R.E. Langer. Phys. Rev., 51, 669--676 (1937). DOI: 10.1103/PhysRev.51.669
  28. M.M. Beaky, T.M. Goyette, F.C. De Lucia. J. Chem. Phys., 105 (10), 3994--4004 (1996). DOI: 10.1063/1.472273
  29. R.G. Breene. The shift and shape of spectral lines (Pergamon Press. Oxford, London, New York, 1964)
  30. И.И. Собельман. Введение в теорию атомных спектров (Физматлит, Москва, 1963)
  31. A.A. Vigasin. Bimolecular absorption in molecular gases. In: Weakly Interacting Molecular Pairs: Unconventional Absorbers of Radiation in the Atmosphere. Ed. by C. Camy-Peyret and A.A. Vigasin (Springer, Dordrecht, 2003), p. 23--47. DOI: 10.1007/978-94-010-0025-3
  32. D.V. Oparin, N.N. Filippov, I.M. Grigoriev, A.P. Kouzov. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf., 196, 87--93 (2017). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2017.04.002
  33. M. Thachuk, C.E. Chuaqui, R.J. Le Roy. J. Chem. Phys., 105 (10), 4005--4014 (1996). DOI: 10.1063/1.472274
  34. L.D. Thomas, W.P. Kraemer, G.H.F. Diercksen. Chem. Phys., 51, 131--139 (1980). DOI: 10.1016/0301-0104(80)80088-7
  35. C.E. Chuaqui, R.J. Le Roy, A.R.W. McKellar. J. Chem. Phys., 101 (1), 39--61 (1994). DOI: 10.1063/1.468147
  36. R.J. Le Roy, C. Bissonnette, T.H. Wu, A.K. Dham, W.J. Meath. Faraday Discuss. Chem. Soc., 97, 81--94 (1994). DOI: 10.1039/FD9949700081
  37. R. Moszynski, T. Korona, P.E.S. Wormer, A. van der Avoird. J. Chem. Phys., 103 (1), 321--332 (1995). DOI: 10.1063/1.469644

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme