Трансформация комплексной колебательной восприимчивости линейной молекулы под действием столкновений на примере полосы ν3 диоксида углерода

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На основе квантовой модели сильных столкновений впервые прослежена одновременная трансформация обеих компонент комплексной изотропной колебательной восприимчивости, происходящая при увеличении плотности газа, состоящего из линейных молекул. В качестве примера подробно рассматривается колебательная восприимчивость молекулы CO2 в области фундаментальной полосы ν3. Выяснено, что внутри области аномальной дисперсии, примыкающей к частоте ν3, существует спектральный интервал, характеризующийся положительной дисперсией и существующий в достаточно широком интервале давлений. При повышении давления этот интервал сужается и исчезает при плотности порядка 100 Амага, приводящему к полному замытию ветвевой структуры полосы поглощения. Показано, что для количественной интерпретации спектра вещественной части восприимчивости учет спектрального обмена между линиями вращательной структуры полосы необходим в той же мере, как и для создания корректной картины трансформации спектра поглощения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. П. Коузов

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.kouzov@spbu.ru

Физический факультет

Россия, Санкт-Петербург 199034

Н. Н. Филиппов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: a.kouzov@spbu.ru

Физический факультет

Россия, Санкт-Петербург 199034

Н. И. Егорова

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России

Email: a.kouzov@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург 196105

Р. Е. Асфин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: a.kouzov@spbu.ru

Физический факультет

Россия, Санкт-Петербург 199034

Список литературы

  1. Burshtein A., Temkin S. Spectroscopy of Molecular Rotation in Gases and Liquids. Cambridge University Press, 1994. P. 300.
  2. Hartmann J-M, Boulet C, Robert D. Collisional effects on molecular spectra: laboratory experiments and models. Consequences for applications. Amsterdam: Elsevier; 2008. P. 411.
  3. Hartmann J-M., Ha Tran, Armante R. et al. // J. Quant. Spectrosс. Radiat. Transfer 2018. V. 213. P. 178.
  4. Алексеев B.A., Собельман И.О. // ЖЭТФ. 1968. Т. 55. С. 1874.
  5. Волькенштейн М.В. Молекулярная оптика. Москва: Гос. изд-во технико-теор. литературы, 1951. C. 744.
  6. Bulanin M.O., Dokuchaev A.B., Tonkov M.V., Filippov N.N. // J. Quant. Spectrosс. Radiat. Transfer 1984. V. 31. P. 521
  7. Kouzov A.P. // Chem.Phys. Lett. 1992. V. 188. P. 25.
  8. Tonkov M.V., Filippov N.N., Timofeyev Yu.M., Polyakov A.V. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 1996. V. 56. P. 783.
  9. Sala J., Bonamy J., Robert D. et al. // Chem. Phys. 1986. V. 106. P. 427.
  10. Bliot F., Constant E. // Chem. Phys. Lett. 1973. V. 18. P. 253.
  11. Verzhbitskiy I.A., Kouzov A.P., Rachet F., Chrysos M. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. P. 194305; Ibid. 2011. V. 134. P. 224301.
  12. Morozov V., Mochalov S., Olenin A. et al // J. Raman Spectrosc. 2003. V. 34. P. 983.
  13. Kouzov A.P., Kozlov D.N., Hemmerling B. // Chem. Phys. 1998. V. 236. P. 15.
  14. Коломийцова Т.Д., Ляпцев А.В., Щепкин Д.Н. //Оптика и спектроскопия. 2000. Т. 88. С. 719.
  15. Rothman L.S. // Applied Optics. 1986. V. 25. P. 1795.
  16. Rosenmann L., Hartmann J.-M., Perrin M.Y., Taine J. // Appl. Optics. 1988. V. 27. P. 3902.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты расчетов действительной σ (кривые 2–4) и мнимой κ (кривые 1, 5 и 6) частей поляризуемости (см. текст) при низкой (2 Амага, кривые 1 и 2) и высокой (200 Амага, кривые 3–6) плотностях CO2 с учетом LM (сплошные линии) и без учета (точечные кривые).

Скачать (178KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Трансформация дисперсионных кривых σ׳(ω) при увеличении плотности газа: 10 Амага (кривые 1 и 2); 20 Амага (3 и 4); 50 Амага (5 и 6). Сплошные линии расcчитаны с учетом LM, а точечные кривые без учета LM.

Скачать (94KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Влияние учета LM на кривые приведенного коэффициента поглощения κ(ω), рассчитанные при плотностях 10, 20 и 50 Амага; отнесения кривых как на рис. 2.

Скачать (106KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Компоненты комплексной поляризуемости CO2, рассчитанные по модели SC при высоких давлениях. Сплошные кривые (1–3) – приведенный коэффициент поглощения κ, точечные кривые (4–6) – σ׳. Кривые 1 и 4 (50 Амага); 2 и 4 (100 Амага); 3 и 5 (200 Амага).

Скачать (99KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Компоненты комплексной поляризуемости, рассчитанные по модели SC для умеренных плотностей CO2 (1–6). Плотность 10 Амага (кривые 1 и 4); 20 Амага (2 и 5); 50 Амага (3 и 6).

Скачать (98KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024