Том 31, номер 04, статья № 2

Аннотация:

Для систем H₂O–Ne, H₂O–Kr и H₂O–Xe определена зависимость межмолекулярных потенциалов взаимодействия от колебательных квантовых чисел молекулы Н₂О. При температуре Т = 296 К вычислены коэффициенты уширения γ и сдвига δ линий для семи колебательных полос ν₁, ν₂, ν₃, 2ν₂, ν₁ + ν₂, ν₂ + ν₃ и ν₁ + ν₂ + ν₃ из диапазона поглощения от 640 до 9550 см^-1. Для коэффициентов уширения γ предложена аналитическая формула, определяющая их вращательную и колебательную зависимости. Показано, что с возбуждением валентных мод колебаний в колебательной полосе коэффициенты уширения γ возрастают. Влияние изгибной моды колебаний на величину γ незначительно.

Ключевые слова:

уширение линий, колебательная зависимость, водяной пар, неон, криптон, ксенон

Список литературы:

1. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A., Starikov V.I. Vibrational dependence of an intermolecular potential for H₂O–He system // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 129. P. 241–253.
2. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A., Starikov V.I. Broadening parameters of the H₂O–He collisional system for astrophysical applications // J. Mol. Spectrosc. 2016. V. 321. P. 50–58.
3. Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A., Starikov V.I. Measurements and calculations of Ar-broadening and – shifting parameters of the water vapor transitions in the wide spectral region // Mol. Phys. 2017. V. 115, N 14. P. 1642–1656. DOI: 10.1080/ 00268976.2017.1311422.
4. Robert D., Bonamy J. Short range force effects in semiclassical molecular line broadening calculations // J. Phys. (Paris). 1979. V. 40. P. 923–943.
5. Starikov V.I. Vibration-rotation interaction potential for H₂O–A system // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2015. V. 155. P. 49–56.
6. 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. P. 4256–4267.
7. Hoy A.R., Mills I.M., Strey G. Anharmonic force constant calculations // Mol. Phys. 1972. V. 24, N 6. P. 1265–1290.
8. Aliev M.R., Watson J.K.J. Higher-order effects in the vibration-rotation spectra of semi rigid molecules / K.N. Rao (ed.). Molecular Spectroscopy: Modern Research. London: Academic press. 1985. V. III. P. 1–67.
9. Camy-Peyret C., Flaud J.M. Vibration-rotation dipole moment operator for asymmetric rotors / K.N. Rao (ed.). Molecular Spectroscopy: Modern Research, London: Academic press., 1985. V. III. P. 69–110.
10. Starikov V.I., Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A. Effective potentials for H₂O–He and H₂O–Ar systems. Part I. Isotropic induction-dispersion potentials // Eur. Phys. J. D. 2017. V. 71, N 5. P. 108. DOI:10.1140/epjd/e2017-70685-9.
11. Радциг А.А., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике. М.: Атомиздат, 1980. 240 c.
12. Стариков В.И. Уширение спектральных линий водяного пара давлением неона, криптона и ксенона // Оптика и спектроскопия. 2017. Т. 123, № 1. С. 10–20.
13. 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.
14. 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. P. 273–298.
15. Claveau C., Valentin A. Narrowing and broadening parameters for H₂O lines perturbed by helium, argon and xenon in the 1170–1440 cm^–1 spectral range // Mol. Phys. 2009. V. 107. N 1. P. 1417–1422.
16. Гиршфелдер Дж.О., Куртис Ч.Ф., Бред Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 929 с.
17. Bouanich J.P. Site-site Lennard–Jones potential parameters for N₂, O₂, H₂, CO and CO₂ // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1992. V. 47. P. 243–250.
18. Golubiatnikov G.Yu. Shifting and broadening parameters of the water 183 GHz line (3₁₃–2₂₀) by H₂O, O₂, N₂, CO₂, H₂, He, Ne, Ar, and Kr at room temperature // J. Mol. Spectrosc. 2005. V. 230, iss. 2. P. 196–198.
19. Lisak D., Rusciano G., Sasso A. An accurate comparison of lineshape models on H₂O lines in the spectral region around 3 mm // J. Mol. Spectrosc. 2004. V. 227. P. 162–171.
20. Быков А.Д., Лазарев В.В., Пономарев Ю.Н., Стройнова В.Н., Тихомиров Б.А. Сдвиги линий поглощения Н₂О в полосе n₁ + 3n₃, индуцированные давлением благородных газов // Оптика атмосф. и океана. 1994. Т. 7, № 9. С. 1207–1219.