Том 15, номер 12, статья № 1

Аннотация:

Приводятся оценки вращательных постоянных A, B, C и центробежной постоянной для высоковозбужденных чисто изгибных колебательных состояний типа (0V0) молекулы H₂O. В качестве исходных данных использовались результаты ab initio расчета Партриджа и Швенке. Использованы уровни энергии с J = 0, 1 и 2, V₂ = 0 ... 17, которые определяются как собственные значения матрицы эффективного вращательного гамильтониана размерности, равной единице. Подгонка производилась методом наименьших квадратов, все состояния рассматривались как изолированные. Среднеквадратические отклонения для всех состояний не превышают 0,3 см^-1 за исключением колебательного состояния (0 11 0), для которого стандартное отклонение оказывается более 1 см^-1, что может быть объяснено влиянием резонансных взаимодействий.
Для малых значений квантового числа V₂ экспоненциальная формула, используемая ранее, хорошо воспроизводит наши данные. Неограниченного возрастания A и центробежной постоянной с ростом V₂ не наблюдается. Выше барьера к линейности происходит стабилизация параметров в районе 1000 см^-1 для вращательной постоянной А и на уровне 200 см^-1 для центробежной постоянной, что можно объяснить "стабилизирующим действием" центробежных сил для больших значений V₂. Вращательные постоянные B и С сильной колебательной зависимости не имеют.

Список литературы:

1. Partridge H., Schwenke D. The determination of an accurate isotope dependent potential energy surface for water extensive ab initio calculations and experimental data // J. Chem. Phys. 1997. V. 106. № 11. P. 4618–4639.
2. МакогонМ.М. Спектральные характеристики водяного пара в УФ-области спектра // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14. № 9. С. 764–775.
3. Воронина С.С. Вращательные и центробежные постоянные колебательных состояний типа (00V₃) молекулы HD¹⁶O // Оптика атмосф. и океана. 2002. Т. 15. № 9. С. 802–805.
4. Varandas A.J. Energy switching approach to potential surface. II. Two-valued function for the water molecule // J. Chem. Phys. 1997. V. 107. № 3. P. 867–870.
5. Быков А.Д., Синица Л.Н., Стариков В.И. Экспериментальные и теоретические методы в спектроскопии молекул водяного пара. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 376 с.
6. Starikov V.I., Tashkun S.A., Tyuterev Vl.G. Description of the vibration-rotation energies of nonrigid triatomic molecules using the generating function method // J. Mol. Spectrosc. 1992. V. 151. № 1. P. 130–147.
7. Быков А.Д., Макушкин Ю.С., Улеников О.Н. Колебательно-вращательная спектроскопия водяного пара. Новосибирск: Наука, 1989. 296 с. 
8. Быков А.Д., Науменко О.В., Синица Л.Н., Щербаков А.П., Воронин Б., Тос Р. Анализ спектров поглощения водяного пара в области 1,4 мкм // Тезисы докл. IV Межреспубл. симп. «Оптика атмосферы и океана». Томск, 199. С. 22.
9. Starikov V.I., Mikhailenko S.N. New analysis of experimental data for the second hexad {(050), (012), (031), (111)} of H₂¹⁶O molecule interacting state// J. Mol. Struct. 1998. V. 449. P. 39–51.
10. Воронин Б.А., Быков А.Д., Науменко О.В., Синица Л.Н., Ками-Пейрет К. Анализ спектров водяного пара в ближней ИК и видимой области // Тезисы докл. XXII съезда по спектроскопии. Звенигород, 8–12 октября 2001. С. 165.
11. Bykov A.D., Sinitsa L.N., Naumenko O.V., Voronin B., Camy-Peyret C., Flaud J.-M., Mandin J.-Y. Reanalysis of Water vapor high resolution spectrum in 13200–16500 cm^–1 region // SPIE. 1998. V. 3583. P. 119–124.
12. Bykov A., Naumenko O., Sinitsa L., Voronin B., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., and Lanquetin R. High-order resonances in the water molecule // J. Mol. Spectrosc. 2001. V. 205. № 1. P. 1–8.
13. Starikov V.I. and Mikhailenko S.N. Asymptotic behavior of rotational energy levels of H₂O molecule // VIII Joint International Symposium «Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics». Tomsk – Irkutsk. IAO SB RAS. 25–29 June 2001. P. 92.
14.  Makarewicz J. Self-Consistent approach to the bending-rotation interactions in the H₂O molecule // J. Mol. Spectrosc. 1988. V. 130. № 2. P. 316–336.
15. Makarewicz J. Exact solvable quantum models of rota-ting-vibrating triatomic molecules // J. Phys. B. 1988. V. 21. P. 3633–3651.
16. ChildM.S., WestonT., TennysonJ. Quantum monodromy in the spectrum of H₂O and other systems: new insight into the level structure of quasi-linear molecules // Mol. Phys. 1999. V. 96. № 3. P. 371–379.
17. Kain J.S., Polyansky O.L., Zobov N.F., Tennyson J. The ground-state potential energy surface of water: barrier to linearity and its effect on the vibration-rotation levels // Chem. Phys. Lett. 2000. V. 317. P. 365–371.