Вышедшие номера
Аппроксимация электронного терма двухатомной молекулы формулой Морза. Инверсия ангармоничности
Денисов Г.С.1, Тохадзе И.К.1, Асфин Р.Е.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: iktpen1@yandex.ru
Поступила в редакцию: 24 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 24 июня 2025 г.
Принята к печати: 25 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 5 ноября 2025 г.

Аппроксимация межатомного потенциала в двухатомных молекулах формулой Морзе обычно приводит к завышенному значению энергии связи, вычисленному как D'ee2/4ωexe, с использованием известных значений ωe и ωexe, определенных по первым двум колебательным переходам 0-1 и 1-2. Это справедливо для широкого класса молекул, таких как H2, O2, N2, HF, HCl и многих других. Однако для некоторых молекул и двухатомных ионов экстраполированное значение энергии связи D'e оказывается ниже истинного значения De. В таких молекулах форма потенциальной кривой заметно отличается от обычной за счет уширения в нижней части, что проявляется в большой величине ангармоничности ωexe. Эту особенность удобно анализировать с помощью разностей δ(r)=U(r)- M(r) между реальным потенциалом и его аппроксимацией Морза. Этот тип аппроксимации дает решение Морза M1(r), хорошо описывающее нижнюю часть потенциала для простых молекул с монотонным ростом отклонения при приближении к асимптоте диссоциации. Альтернативное решение M2(r) строится по известным значениям De и ωe, а величина ωex'e вычисляется как ωex'ee2/4De. Аппроксимация M2(r) лучше описывает верхнюю часть потенциала и удовлетворительно его нижнюю часть. Отклонение от реального потенциала имеет колоколообразную форму, максимум которой, как правило, находится выше середины потенциальной ямы. В настоящей статье описаны несколько примеров потенциалов особого типа, для которых D'e<De и ωexeex'e, что можно охарактеризовать термином "инверсия ангармоничности". Ключевые слова: двухатомные молекулы, потенциал Морза, ангармоничность, аппроксимация потенциальной функции, колебательная структура.
  1. G.S. Denisov, I.G. Denisov. Spectr. Acta A, 262, 120111 (2021). DOI: 10.1016/j.saa.2021.120111
  2. G.S. Denisov, E.R. Chakalov, P.M. Tolstoy. Spectr. Acta A, 327, 125410 (2025). DOI: 10.1016/j.saa.2024.125410
  3. Г.С. Денисов, К.Г. Тохадзе. Опт. и спектр., 129 (11), 1375 (2021).DOI: 10.21883/OS.2021.11.51635.2483-21 [G.S. Denisov, K.G. Tokhadze. Opt. Spectrosc., 130 (14), 2096 (2022). DOI: 10.21883/EOS.2022.14.53993.2483-21]
  4. Г.С. Денисов. Опт. и спектр., 130 (9), 1306 (2022). DOI: 10.21883/OS.2022.09.53289.3590-22 [G.S. Denisov. Opt. Spectrosc., 130 (9), 1058 (2022). DOI: 10.21883/EOS.2022.09.54819.3590-22]
  5. G.S. Denisov, R.E. Asfin. Spectrosc. Lett., 57 (10), 553 (2024). DOI:10.1080/00387010.2024.2385627
  6. P.M. Morse. Phys. Rev., 34 (1), 57 (1929). DOI: 10.1103/PhysRev.34.57
  7. A.G. Gaydon. Proc. Phys. Soc., 58 (5), 525 (1946). DOI: 10.1088/0959-5309/58/5/302
  8. A.G. Gaydon. Dissociation Energies and Spectra of Diatomic Molecules, 3rd ed. (Chapman \& Hall, London, 1968)
  9. Spectral Constants of Diatomic Molecules section 9. In: CRC Handbook ofChemistry and Physics, 103rd ed. (CRC Press: Boca Raton, FL, 2022)
  10. K.P. Huber, G. Herzberg. Molecular Spectra and Molecular Structure. IV. Constants of Diatomic Molecules (Springer, US: Boston, MA, 1979). DOI: 10.1007/978-1-4757-0961-2_2
  11. W.D. Tuttle, J.P. Harris, V. Jeong, W.H. Breckenridge, T.G. Wright. J. Phys. Chem. A, 122 (38), 7679 (2018). DOI: 10.121/acs.jpca8b07139
  12. C. Fabri, G. Czako, G. Tasi, A.G. Csaszar. J. Chem. Phys., 130 (13), 134314 (2009). DOI: 10.1063/1.3097327
  13. G. Herzberg. Molecular Spectra and Molecular Structure. I. Spectra ofDiatomic Molecules (D. Van Nostrand Company, New York, 1939)
  14. W.D. Tuttle, R.L. Thorington, L.A. Viehland, W.H. Breckenridge, T.G. Wright. Phil. Trans. R. Soc. A, 376 (2115), 20170156 (2018). DOI: 10.1098/rsta.2017.0156
  15. A.R. Davies, A. Cranney, L.A. Viehland, T.G. Wright. Phys. Chem. Chem. Phys., 24 (11), 7144 (2022). DOI: 10.1039/d1cp05710c
  16. J.M. Merritt, V.E. Bondybey, M.C. Heaven. Science, 324 (5934), 1548 (2009). DOI: 10.1126/science.1174326
  17. L. Lessinger. J. Chem. Educ., 71 (5), 388 (1994). DOI: 10.1021/ed071p388
  18. W.D. Tuttle, R.L. Thorington, L.A. Viehland, T.G. Wright. Molec. Phys., 113 (23), 3767 (2015). DOI: 10/1080/00268976.2015.106115

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.