Журнал «Оптика атмосферы и океана»

Том 30, номер 11, статья № 5

Стариков В. И., Петрова Т. М., Солодов А. М., Солодов А. А., Дейчули В. М. Эффективные атом-атомные потенциалы для систем H₂O–He и H₂O–Ar. // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. № 11. С. 933–940. DOI: 10.15372/AOO20171105. PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Атом-атомный потенциал взаимодействия для системы H₂O–A предложен в форме, которая зависит от нормальных координат q молекулы H₂O. Вычислены колебательные и вращательные поправки в эффективный атом-атомный потенциал для систем H₂O–He и H₂O–Ar, проанализировано их влияние на вычисляемые коэффициенты уширения g для линий поглощения различных колебательных полос молекулы H₂O в случае уширения последних гелием и аргоном. Показано, что возбуждение валентных мод колебаний в H₂O ведет к увеличению коэффициентов γ в случае уширения как гелием, так и аргоном. Учет вращательных поправок приводит к изменению γ до 15% при уширении гелием для переходов с вращательным квантовым числом K_a = 9 у нижнего состояния в переходе. В случае уширения аргоном изменение γ для таких переходов составляет 4%.

Ключевые слова:

атом-атомный потенциал, H2O–He, H2O–Ar, уширение линий

Список литературы:

1. Starikov V.I.,Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A. Effective potentials for H₂O–He and H₂O–Ar systems. Isotropic induction – dispersion potentials // Eur. Phys. J. D. 2017. DOI: 10.1140/epjd/e2017-70685-9.
2. Гиршфелдер Дж.О., Куртис Ч.Ф., Бред Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 929 с.
3. Labani 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, N 21. P. 4256–4267.
4. Neshyba S.P., Gamache R.R. Improved line-broadening coefficients for asymmetric rotor molecules with application to ozone line broadened by nitrogen //J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1993. V. 50, N 5. P. 443–453.
5. Starikov V.I. Vibration-rotation interaction potential for H₂O–A system // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2015. V. 155. P. 49–56.
6. Hoy A.R., Mills I.M., Strey G. Anharmonic force constant calculations // Mol. Phys. 1972. V. 24, N 6. P. 1265–1290.
7. Aliev M.R., Watson J.K.J. Higher-order effects in the vibration-rotation spectra of semirigid molecules // Molecular Spectroscopy: Modern Research / K.N. Rao (ed.). London: Academic press, 1985. V. III. P. 1–67.
8. Camy-Peyret C., Flaud J.M. Vibration-rotation dipole moment operator for asymmetric rotors // Mol. Spectrosc.: Mod. Res. / K.N. Rao (ed.). London: Academic press, 1985. V. III. P. 69–110.
9. Быков А.Д., Синица Л.Н., Стариков В.И. Экcпериментальные и теоретические методы в спектроскопии молекул водяного пара. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 376 с.
10. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A.,Starikov V.I. Vibrational dependence of an intermolecular potential for H₂O–Hesystem // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 129. P. 241–253.
11. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A., Stari-kov V.I. Measurements and calculations of Ar-broadening and shifting parameters of water vapor transitions of n₁ + n₂ + n₃ band //J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2014. V. 148. P. 116–126.
12. Robert D., Bonamy J. Short range force effects in semiclassical molecular line broadening calculations // J. Phys. (Paris). 1979. V. 40. P. 923–943.
13. Быков А.Д., Лаврентьева Н.Н., Синица Л.Н. Вычисление резонансных функций для реальных траекторий // Оптика атмосф. и океана. 1992. Т. 5, № 11. С. 1127–1132.
14. Steyert D.W., Wang W.F., Sirota J.M., Donahue N.M., Reuter D.C. Hydrogen and helium pressure broadening of water transitions in the 380–600 cm^–¹ region // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2004. V. 83, N 2. P. 183–191.
15. Poddar P., Mitra S., Hossain M.M., Biswas D., Ghosh P.N., Ray B. Diode laser spectroscopy of He, N₂ and air broadened water vapour transitions belonging to the 2n₁ + n₂ + n₃ band // Mol. Phys. 2010. V. 108, N 15. P. 1957–1964.
16. Lucchesini A., Gozzini S., Gabbanini C. Water vapor overtones pressure line broadening and shifting measurements // Eur. Phys. J. D. 2000. V. 8, N 2. P. 223–226.
17. Grossmann B.E., Browell E.V. Water-vapor line broadening and shifting by air, nitrogen, oxygen, and argon in the 720-nm wavelength region // J. Mol. Spectrosc. 1989. V. 138, N 2. P. 562–595.
18. Claveau C., Henry A., Hurtmans D., Valentin A. Narrowing and broadening parameters of H₂O lines perturbed by He, Ne, Ar, Kr and nitrogen in the spectral range 1850–2140 cm^–1// J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2001. V. 68, N 3. P. 273–298.