Том 26, номер 11, статья № 2

Аннотация:

Измерено поглощение излучения углекислым газом в области 8000 см^–1, проведен расчет коэффициентов поглощения с применением асимптотической теории крыльев линий на основе подгонки к экспериментальным данным. Результаты расчета хорошо согласуются с экспериментом. Согласно теории крыльев линий поглощение в крыльях полос обусловлено крыльями сильных линий близлежащей полосы. В рамках этих представлений экспериментальные и расчетные данные о коэффициенте поглощения СО₂ в крыльях двух полос в области 8000 см^–1 могут являться источником сведений о форме контура спектральных линий при смещенных частотах, отвечающих нескольким десяткам полуширин. Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что параметры контуров в крыльях полос, отвечающих переходам с одним и тем же начальным состоянием, оказываются близкими. Выражение для контура спектральных линий при больших смещенных частотах может быть полезно для расчетов пропускания излучения в окнах прозрачности атмосфер, содержащих СО₂.

Ключевые слова:

континуальное поглощение, углекислый газ, самоуширение, крылья спектральных линий

Список литературы:

1. Ptashnik I.V., Shine K.P., Vigasin A.A. Water vapour self-continuum and water dimers: 1. Analysis of recent work // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2011. V. 112, N 8. P. 1286–1303.
2. Winters B.H., Silverman S., Benedict W.S. Line shape in the wing beyond the band head of the 4,3 m band of CO₂ // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1964. V. 4, N 4. P. 527–537.
3. Menoux V., LeDoucen R., Boissoles J., Boulet C. Line shape in the low-frequency wing of self- and N₂-broadened ν₃ CO₂ lines: temperature dependence of the asymmetry // Appl. Opt. 1991. V. 30, N 3. P. 281–286.
4. Bulanin M.O., Dokuchaev A.B., Tonkov M.V., Filipov N.N. Influence of the line interference on the vibration-rotation band shapes // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1984. V. 31, N 6. P. 521–543.
5. Lamouroux J., Tran H., Laraia A.L., Gamache R.R., Rothman L.S., Gordon I.E., Hartmann J.-M. Updated database plus software for line-mixing in CO₂ infrared spectra and their test using laboratory spectra in the 1.5–2.3 mm region // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N 15. P. 2321–2331.
6. Stefani S., Piccioni G., Snels M., Grassi D., Adriani A. Experimental CO₂ absorption coefficients at high pressure and high temperature // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2013. V. 117. P. 21–28.
7. Tran H., Boulet C., Stefani S., Snels M., Piccioni G. Measurements and modelling of high pressure pure CO₂ spectra from 750 to 8500 cm^–1. I–central and wing regions of the allowed vibrational bands // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2011. V. 112, N 6. P. 925–936.
8. Burch D.E., Gryvnak D.A. Absorption of infrared radiant energy by CO₂ and H₂O. V. Absorption by CO₂ between 1100 and 1835 cm^–1 (9.1–5.5 mm) // J. Opt. Soc. Amer. 1971. V. 61, N 4. P. 499–503.
9. Burch D.E., Gryvnak D.A., Patty R.R., Bartky Ch.E. Absorption of infrared radiant energy by CO₂ and H₂O. IV. Shapes of collision-broadened CO₂ lines // J. Opt. Soc. Amer. 1969. V. 59, N 3. P. 267–280.
10. Vigasin A.A. Bimolecular absorption in atmospheric gases // Weakly Interacting Molecular Pairs: Unconventional Absorbers of Radiation in the Atmosphere / Eds. C. Camy-Peyret, A.A. Vigasin. Dordrecht: Kluwer, 2003. P. 23–47.
11. Ma Q., Tipping R.H. The distribution of density matrices over potential-energy surfaces: application to the calculation of the far-wing line shapes for CO₂ // J. Chem. Phys. 1998. V. 108, N 9. P. 3386–3399.
12. Ma Q., Tipping R.H., Boulet C., Bouanich J. Theoretical far-wing line shape and absorption for high-temperature CO₂ // Appl. Opt. 1999. V. 38, N 3. P. 599–604.
13. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д. Контур спектральной линии и межмолекулярное взаимодействие. Новосибирск: Наука, 1986. 216 с.
14. Творогов С.Д., Несмелова Л.И. Радиационные процессы в крыльях полос атмосферных газов // Изв. АН СССР. Сер. Физ. атмосф. и океана. 1976. T. 12, № 6. C. 627–633.
15. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д. Коэффициент поглощения света в крыле полосы 4,3 мкм СО₂ // Изв. вузов. Физ. 1980. Вып. 10. C. 106–107.
16. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д. Спектральное поведение коэффициента поглощения в полосе 4,3 мкм СО₂ в широком диапазоне температур и давлений // Оптика атмосф. и океана 1992. Т. 5, № 9. С. 939–946.
17. Родимова О.Б. Контур спектральных линий СО₂ при самоуширении от центра до далекого крыла // Оптика атмосф. и океана. 2002. Т. 15, № 9. C. 768–777.
18. Афанасенко Т.С., Родин А.В. Влияние столкновительного уширения линий на спектр и потоки теплового излучения в нижней атмосфере Венеры // Астрон. вестн. 2005. Т. 39, № 3. С. 1–13.
19. Пономарев Ю.Н., Петрова Т.М., Солодов А.М., Солодов А.А., Сулакшин С.А. Фурье-спектрометр с 30-метровой многоходовой кюветой для исследования слабых спектров поглощения атмосферных газов // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 8. С. 726–728.
20. Ptashnik I.V., Petrova T.M., Ponomarev Yu.N., Shine K.P., Solodov A.A., Solodov A.M. Near infrared water vapour self-continuum at close to room temperature // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2013. V. 120. P. 23–35.
21. Tvorogov S.D., Rodimova O.B. Spectral line shape. I. Kinetic equation for arbitrary frequency detunings // J. Chem. Phys. 1995. V. 102, N 22. P. 8736–8745.
22. Bogdanova Yu.V., Rodimova O.B. Line shape in far wings and water vapor absorption in a broad temperature interval // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 2010. V. 111, N 15. P. 2298–2307.
23. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 930 с.
24. Войцеховская О.К., Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Сулакшина О.Н., Макушкин Ю.С., Творогов С.Д. Коэффициент поглощения света в крыле полосы 1,4 мкм СО₂ // 6-й Всесоюзн. симпоз. по распространению лазерного излучения в атмосфере: Тезисы докл. Томск, 1981. Ч. 2. С. 16–19.
25. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д., Войцеховская О.К., Макушкин Ю.С., Сулакшина О.Н. Коэффициент поглощения света в крыльях полос углекислого газа в области 2,7 мкм // 6-й Всесоюзн. симпоз. по молекулярной спектроскопии высокого и сверхвысокого разрешения: Тезисы докл. Томск, 1982. Ч. 2. С. 62–66.
26. Несмелова Л.И., Родимова О.Б., Творогов С.Д., Войцеховская О.К., Сулакшина О.Н. Коэффициент поглощения в крыльях полос углекислого газа в спектральном интервале 790–910 см^–1 // Изв. вузов. Физ. 1982. № 5. С. 105–108.
27. Климешина Т.Е., Родимова О.Б. Изменение контура линии в крыле от полосы к полосе в случае Н₂О и СО₂ // Оптика атмосф. и океана. 2013. T. 25, № 1. С. 18–23.