Журнал «Оптика атмосферы и океана»

Том 29, номер 10, статья № 3

Петрова Т. М., Солодов А. М., Щербаков А. П., Дейчули В. М., Солодов А. А., Пономарев Ю. Н., Чеснокова Т. Ю. Параметры уширения линий поглощения молекулы воды давлением аргона, полученные с помощью различных моделей формы контура. // Оптика атмосферы и океана. 2016. Т. 29. № 10. С. 821–827. DOI: 10.15372/AOO20161003. PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

В области 6700–7650 см^–1 проведены измерения спектра поглощения молекулы воды с использованием буферного газа аргона. Спектр зарегистрирован на Фурье-спектрометре IFS 125HR с высоким отношением сигнал-шум при комнатной температуре со спектральным разрешением 0,01 см^–1 в диапазоне изменения давления аргона от 0 до 0,9 атм. С помощью двух моделей формы контура (контур Фойгта и контур Фойгта, зависящий от скорости поглощающей молекулы) получены параметры линий поглощения молекулы воды. Показано, что применение контура Фойгта, зависящего от скорости, дает лучшее согласие с экспериментальными данными.

Ключевые слова:

параметры линий поглощения, молекула воды, Фурье-спектрометр, зависящий от скорости контур Фойгта

Список литературы:

1. Hartmann J.-M., Boulet C., Robert D. Collisional effects on molecular spectra: Laboratory experiments and models, consequences for application. Amsterdam; Boston: Elsevier Science, 2008. 406 p.
2. Lisak D., Cygan A., Bermejo D., Domenech J.L., Hodges J.T., Tran H. Application of the Hartmann–Tran profile to analysis of H₂O spectra // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2015. V. 164. P. 221–233.
3. Ngo N.H., Lisak D., Tran H., Hartmann J.-M. An isolated line-shape model to go beyond the Voigt profile in spectroscopic databases and radiative transfer codes // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 129. P. 89–100.
4. Tennyson J., Bernath P.F., Campargue A., Császár A.G., Daumont L., Gamache R.R., Hodges J.T., Lisak D., Naumenko O.V., Rothman L.S., Tran H., Zobov N.F., Buldyreva J., Boone C.D., De Vizia M.D., Gianfrani L., Hartmann J.-M., McPheat R., Weidmann D., Murray J., Ngo N.H., Polyansky O.N. Recommended isolated-line profile for representing high-resolution spectroscopic transitions (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. 2014. V. 86, N 12. P. 1931–1943.
5. Dicke R.H. The effect of collisions upon the Doppler width of spectral lines // Phys. Rev. 1953. V. 89, N 2. P. 472–474.
6. Раутиан С.Г., Собельман И.И. Влияние столкновений на доплеровское уширение спектральных линий // Успехи физ. наук. 1966. Т. 90, № 2. C. 209–236.
7. Fano V. Pressure broadening as a prototype of relaxation // Phys. Rev. 1963. V. 131, N 1. P. 259–268.
8. Berman P.R. Speed-dependent collisional width and shift parameters in spectral line profiles // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1972. V. 12, N 9. P. 1331–1342.
9. Раутиан С.Г. Асимптотический контур спектральной линии при малом доплеровском уширении // Оптика и спектроскопия. 2001. Т. 90, № 1. С. 47–58.
10. Galatry L. Simultaneous effect of Doppler and foreign gas broadening on spectral lines // Phys. Rev. 1961. V. 122, N 4. P. 1218–1223.
11. Lisak D., Havey D.K., Hodges J.T. Spectroscopic line parameters of water vapor for rotation-vibration transitions near 7800 cm^–1 // Phys. Rev. A. 2009. V. 79. P. 052507-1–052507-10.
12. Ciurylo R., Szudy J. Speed-dependent pressure broadening and shift in the soft collision approximation // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1997. V. 57, N 1. P. 41–54.
13. Boone C.D. Speed-dependent Voigt profile for water vapor in infrared remote sensing applications // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2007. V. 105, N 3. P. 525–532.
14. Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC). URL: http://www.ndsc.ncep.noaa. gov/
15. Ponomarev Yu.N., Solodov A.A., Solodov A.M., Petrova T.M., Naumenko O.V. FTIR spectrometer with 30 m optical cell and its applications to the sensitive measurements of selective and nonselective absorption spectra // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2016. V. 177. P. 253–260.
16. Пташник И.В., Климешина Т.Е., Петрова Т.М., Солодов А.А., Солодов А.М. Континуальное поглощения водяного пара в полосах 2,7 и 6,25 мкм при пониженных температурах // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 9. С. 772–776; Ptashnik I.V., Klimeshina T.E. Petrova T.M., Solodov A.A., Solodov A.M. Water vapor continuum absorption in the 2.7 and 6.25 mm bands at decreased temperatures // Atmos. Ocean. Opt. 2016. V. 29, N 3. P. 211–215.
17. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A., Lyulin O.M., Tashkun S.A., Perevalov V.I. Measurements of ¹²C¹⁶O₂ line parameters in the 8790–8860, 9340–9650 and 11430–11505 cm^–1 wavenumber regions by means of Fourier transform spectroscopy // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 124. P. 21–27.
18. Айзерман М.А., Браверман Э.И., Розоноэр Л.И. Метод потенциальных функций в теории обучения машин. М.: Наука, 1970. 384 с.
19. Левин Л.Л. Введение в теорию распознавания образов: учеб. пособие. Томск: ТГУ, 2008. 97 с.
20. Щербаков А.П. Применение методов теории распознавания образов для идентификации линий в колебательно-вращательных спектрах // Оптика атмосф. и океана. 1997. Т. 10, № 8. С. 947–958.
21. Быков А.Д., Науменко О.В., Пшеничников А.М., Синица Л.Н., Щербаков А.П. Экспертная система для идентификации линий в колебательно-вращательных спектрах // Оптика и спектроскопия. 2003. Т. 94, № 4. С. 528–537.
22. Круглова Т.М., Щербаков А.П. Автоматический поиск линий в молекулярных спектрах на основе методов непараметрической статистики. Регуляризация в оценке параметров спектральных линий // Оптика и спектроскопия. 2011. Т. 111, № 3. С. 383–386.
23. Cygan A., Lisak D., Wojtewicz W., Domysławska J., Hodges J.T., Trawinski R.S., Ciuryło R. High-signalto-noise-ratio laser technique for accurate measurements of spectral line parameters // Phys. Rev. A. 2012. V. 85. P. 022508 (11 р.).
24. Rothman L.S., Gordon I.E., Babikov I.E., Barbe A., Benner C.D., Bernath P.F., Birk M., Bizzocchi L., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Chance K., Cohen E.A., Coudert E.A., Devi V.M., Drouin B.J., Fayt A., Flaud J.-M., Gamache R.R., Harrison J.J., Hartmann J.-M., Hill C., Hodges J.T., Jacquemart D., Jolly A., Lamouroux J., Le Roy R.J., Li G., Long D.A., Lyulin O.M., Mackie C.J., Massie S.T., Mikhailenko S., Müller S.P., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Orphal J., Perevalov V., Perrin A., Polovtseva E.R., Richard C., Smith M.A.H., Starikova E., Sung K., Tashkun S., Tennyson J., Toon G.C., Tyuterev Vl.G., Wagner G. The HITRAN 2012 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 130. P. 4–50.