Том 21, номер 09, статья № 1

Аннотация:

Исследовано влияние внутримолекулярных эффектов - аномального центробежного эффекта, изменения среднего дипольного момента и поляризуемости - при сильном колебательном возбуждении молекулы Н₂О на релаксационные параметры линий при уширении азотом. Расчеты проведены в рамках теории ударного уширения Корфа - Левита - Черкасова при одновременном учете действительной и мнимой частей функции прерывания. Для улучшения сходимости ряда теории возмущений для матричных элементов эффективного вращательного гамильтониана Уотсона использовался метод суммирования расходящихся рядов Паде - Бореля. Проведено сравнение рассчитанных полуширин и сдвигов центров линий с экспериментальными данными для линий полосы 3ν₁ + ν₃.

Ключевые слова:

внутримолекулярные взаимодействия, теория уширения в ударном приближении, полуширина, сдвиг центра линии

Список литературы:

1. Bernath P. The spectroscopy of water vapour: experiment, theory and applications // Chem. Phys. 2002. V. 4. P. 1501-1509.
2. Toth R.A. Measurements and analysis (using empirical functions for widths) of air- and self-broadening parameters of H₂O // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2005. V. 94. N 1. P. 1-50.
3. Rothman L.S., Jacquemart D., Barbe A., Benner D.C., Birk M., Brown L.R., Carleer M.R., Chackerian C., Jr., Chance K., Dana V., Devi V.M., Flaud J.-M., Gamache R.R., Goldman A., Hartmann J.-M., Jucks K.W., Maki A.G., Mandin J.-Y., Massie S.T., Orphal J., Perrin A., Rinsland C.P., Smith M.A.H., Tennyson J., Tolchenov R.N., Toth R.A., Vander Auwera J., Varanasi P., Wagner G. The HITRAN 2004 Molecular Spectroscopic Database // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2005. V. 96. N 3. P. 139-204.
4. Jacquinet-Husson N., Scott N.A., Chedin A., Garceran K., Armante R., Chursin A.A., Barbe A., Birk M., Brown L.R., Camy-Peyret C., Claveau C., Clerbaux C., Coheur P.F., Dana V., Daumont L., Debacker-Barilly M.R., Flaud J.M., Goldman A., Hamdouni A., Hess M., Jacquemart D., Kopke P., Mandin J.Y., Massie S., Mikhailenko S., Nemtchinov V., Nikitin A., Newnham D., Perrin A., Perevalov V.I., Regalia-Jarlot L., Rublev A., Schreier F., Schult L., Smith K.M., Tashkun S.A., Teffo J.L., Toth R.A., Tyuterev Vl.G., Vander Auwera J., Varanasi P., Wagner G. The 2003 edition of the GEISA/IASI spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2004. V. 95. N 4. P. 429-467.
5. Быков А.Д., Воронин Б.А., Науменко О.В., Синица Л.Н., Фирсов К.М., Чеснокова Т.Ю. Вклад слабых линий поглощения водяного пара в ослабление коротковолнового излучения // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12. № 9. С. 288-293.
6. Воронин Б.А., Чеснокова Т.Ю., Серебренников А.Б. Оценка роли слабых линий поглощения водяного пара в переносе солнечного излучения // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14. № 9. С. 788-791.
7. Barber R.J., Tennyson J., Harris G.J., Tolchenov R.N. A high accuracy computed water line list // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2006. V. 368. P. 1087-1095.
8. Gordov E.P., Lykosov V.N., Fazliev A.Z. Web portal on environmental sciences "ATMOS" // Adv. in Geophys. Sci. 2006. V. 8. N 1. P. 33-38.
9. Быков А.Д., Синица Л.Н., Стариков В.И. Экспериментальные и теоретические методы в спектроскопии водяного пара. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. С. 224-239.
10. Polyansky O.L. One-dimensional approximation of the effective rotational Hamiltonian of the ground state of the water molecule // J. Mol. Spectrosc. 1985. V. 112. P. 79-87.
11. Carter S., Handy N.C. The variational method for the calculation of rovibrational energy levels // Comput. Phys. Rep. 1986. V. 5. P. 115-172.
12. Bykov A.D., Lavrentieva N.N., Mishina T.M., Sinitsa L.N., Barber R.J., Tennyson J., Tolchenov R.N. Water vapor line pressure broadening and shift calculations with exact vibration-rotation wave functions // The twentieth colloquium on high resolution molecular spectroscopy. Dijon, September 3-7, 2007. P. 208-209.
13. Быков А.Д., Макушкин Ю.С., Стройнова В.Н. Анализ влияния колебательного возбуждения на полуширины линий Н₂О полос ν₂ // Оптика и спектроскопия. 1988. Т. 64. Вып. 6. С. 517-520.
14. Стройнова В.Н. Расчеты коэффициентов уширения линий поглощения Н₂О в диапазоне 13550-13950 см^-1 // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18. № 9. С. 820-824.
15. Гроссман В.Э., Броуэлл Э.В., Быков А.Д., Капитанов В.А., Коротченко Е.А., Лазарев В.В., Пономарев Ю.Н., Синица Л.Н., Стройнова В.Н., Тихомиров Б.А. Экспериментальное и теоретическое исследование сдвигов линий Н₂О давлением N₂, О₂ и воздуха // Оптика атмосф. 1990. Т. 3. № 7. С. 675-690.
16. Быков А.Д., Стройнова В.Н. Сдвиг центров линий поглощения Н₂О в диапазоне 13550-13950 см^-1 // Оптика атмосф. и океана. 2006. Т. 19. № 1. С. 31-38.
17. Grossmann B.E., Browell E.V. Water vapour line broadening and shifting by air, nitrogen, oxygen, and argon in the 720 nm wavelength region // J. Mol. Spectrosc. 1989. V. 138. P. 562-595.
18. Labany B., Bonamy J., Robert D., Hartmann J.M., Taine J. Collisional broadening of rotation-vibration lines for asymmetric top molecules. I. Theoretical model for both distant and close collisions // J. Chem. Phys. 1986. V. 84. P. 4256-4267.
19. Leawitt R.P. Pressure broadening and shifting in microwave and infrared spectra of molecules of arbitrary symmetry: An iireducible tensor approache // J. Chem. Phys. 1980. V. 73. P. 5432-5450.
20. Черкасов М.Р. Формализм квантовомеханического оператора Лиувилля в расчетах релаксационных параметров. Препр. / ИОА СО АН СССР (Томск). 1975. № 26. 47 с.
21. Быков А.Д., Воронин Б.А., Воронина С.С. Оценки вращательных постоянных для колебательных состояний типа (0ν₂0) молекулы воды // Оптика атмосф. и океана. 2002. Т. 15. № 12. С. 1051-1055.
22. Mengel M., Jensen P. A theoretical study of the Stark effect in triatomic molecules: Application to Н₂О // J. Mol. Spectrosc. 1995. V. 169. N 2. P. 73-91.
23. Gamache R.R., Hartmann J.M. Collisional parameters of H₂O lines: effects of vibrations // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2004. V. 83. P. 119-147.
24. Bykov A., Naumenko O., Sinitsa L., Voronin B., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Lanquetin R. High-Order resonances in the water molecule // J. Mol. Spectrosc. 2001. V. 205. N 1. P. 1-8.