Том 28, номер 08, статья № 1

Аннотация:

Представлен новый метод оценки коэффициентов уширения колебательно-вращательных линий молекул типа асимметричного волчка. Метод позволяет получить значения полуширин линий на основе небольшого количества эмпирических данных, не прибегая к сложным вычислениям. На основе анализа экспериментальных данных получена зависимость средних частот от колебательных квантовых чисел. Подход протестирован на примере расчета полуширин линий молекул типа асимметричного волчка Н₂О и HDO. Проведено сравнение рассчитанных параметров контура линий с экспериментальными данными в различных полосах поглощения.

Ключевые слова:

метод средних частот, столкновительный переход, коэффициент уширения линии

Список литературы:

1. Robert D., Bonamy J. Short range force effects in semiclassical molecular line broadening calculations // J. Phys. 1979. V. 40, iss. 10. P. 923–943.
2. Ma Q., Tipping R.H., Boulet C. Modification of the Robert–Bonamy formalism in calculating Lorentzian half-widths and shifts // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2007. V. 103, iss. 3. P. 588–596.
3. Bykov A., Lavrentieva N., Sinitsa L. Semi-empiric approach of the calculation of H₂O and CO₂ line broadening and shifting // Mol. Phys. 2004. V. 102, iss. 14–15. P. 1653–1658.
4. Стариков В.И., Протасевич А.Е. Аналитическое представление для коэффициентов самоуширения водяного пара // Оптика и спектроскопия. 2005. Т. 98, № 3. С. 368–373.
5. Drouin B.J., Gamache R.R. Temperature dependent air-broadened linewidths of ozone rotational transition // J. Mol. Spectrosc. 2008. V. 251, iss. 1–2. P. 194–202.
6. Быков А.Д., Макушкин Ю.С., Улеников О.Н. Колебательно-вращательная спектроскопия водяного пара. Новосибирск: Наука, 1989. 296 c.
7. Быков А.Д., Лаврентьева Н.Н. Вычисление резонансных функций в ударной теории уширения и сдвига спектральных линий // Оптика атмосф. и океана. 1991. Т. 4, № 7. С. 718–724.
8. Hodges J.T., Lisak D., Lavrentieva N., Bykov A., Sinitsa L., Tennyson J., Barber R.J., Tolchenov R.N. Comparison between theoretical calculations and high-resolution measurements of pressure broadening for near-infrared water spectra // J. Mol. Spectrosc. 2008. V. 249, iss. 2. P. 86–94.
9. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A., Benner D.C., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Champion J.P., Chance K., Coudert L.H., Dana V., Devi V.M., Fally S., Flaud J.-M., Gama-che R.R., Goldman A., Jacquemart D., Kleiner I., Lacome N., Lafferty W.J., Mandin J.Y., Massie S.T., Mikhailenko S.N., Miller C.E., Moazzen-Ahmadi N., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Orphal J., Pereva-lov V.I., Perrin A., Predoi-Cross A., Rinsland C.P., Rotger M., Šimečková M., Smith M.A.H., Sung K., Tashkun S.A., Tennyson J., Toth R.A., Vandaele A.C., Vander Auwera J. The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2009. V. 110, N 9–10. P. 533–572.
10. Shostak S.L., Muenter J.S. The dipole moment of water. II. Analysis of the vibrational dependence of the dipole moment in terms of a dipole moment function // J. Chem. Phys. 1991. V. 94, iss. 9. P. 5883–5890.
11. Flygare W.H., Benson R.C. The molecular Zeeman effect in diamagnetic molecules and the determination of molecular magnetic moments (g values), magnetic susceptibilities, and molecular quadrupole moments // Mol. Phys. 1971. V. 20, iss. 2. P. 225–250.
12. Gamache R., Hartmann J.-M. Collisional parameters of H₂O lines effects of vibration // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2004. V. 83, iss. 2. P. 119–147.
13. Toth R.A. Air- and N₂-broadening parameters of water vapor: 604 to 2271 cm^–1 // J. Mol. Spectrosc. 2000. V. 201, iss. 2. P. 218–243.
14. Gamache R.R., Mandin J.Y., Chevillard J.P., Camy-Peyret C., Flaud J.M. N₂-broadening coefficients of H₂¹⁶O lines between 9500 and 11500 cm^–1 // J. Mol. Spectrosc. 1989. V. 138, iss. 1. P. 272–281.
15. 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, iss. 2. P. 562–595.
16. Mandin J.Y., Chevillard J.P., Camy-Peyret C., Flaud J.M. N₂-broadening coefficients of H₂¹⁶O lines between 13500 and 19900 cm^–1 // J. Mol. Spectrosc. 1989. V. 138, iss. 2. P. 430–439.
17. Bykov A.D., Lavrentieva N.N., Saveliev V.N., Sinitsa L.N., Camy-Peyret C., Claveau Ch., Valentin A. Half-width temperature dependence of nitrogen broadened lines in the n₂ band of H₂O // J. Mol. Spectrosc. 2004. V. 224, iss. 2. P. 164–175.
18. Giver L.P., Gentry B., Schwemmer G., Wilkerson T.D. Water absorption lines, 931–961 nm – selected intensities, N₂-collision-broadening coefficients, self-broadening coefficients, and pressure shifts in air // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1982. V. 27, iss. 4. P. 423–436.
19. Wilkerson T.D., Schwemmer G., Gentry B., Giver L.P. Intensities and N₂ collision-broadening coefficients measured for selected H₂O absorption lines between 715 and 732 nm // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1979. V. 22, iss. 4. P. 315–331.
20. Lynch R., Gamache R.R., Neshyba S.P. Pressure broadening of H₂O in the (301) ← (000) band: Effects of angular momentum and close intermolecular interactions // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1998. V. 59, iss. 6. P. 615–626.
21. Voronin B.A., Tennyson J., Tolchenov R.N., Lugovskoy A.A., Yurchenko S.N. A high accuracy computed line list for the HDO molecule // Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2010. V. 402, iss. 1. P. 492–496.
22. Tennyson J., Bernath P.F., Brown L.R., Campargue A., Császár A.G., Daumont L., Gamache R.R., Hodges J.T., Naumenko O.V., Polyansky O.L., Rothman L.S., Toth R.A., Vandaele A.C., Zobov N.F., Fally S., Fazliev A.Z., Furtenbacher T., Gordon I.E., Hu Sh.-M., Mikhailenko S.N., Voronin B.A. IUPAC critical evaluation of the rotational-vibrational spectra of water vapor. Part II: Energy levels and transition wavenumbers for HD¹⁶O, HD¹⁷O, and HD¹⁸O // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, iss. 15. P. 2160–2184.
23. Воронин Б.А., Лаврентьева Н.Н., Луговской А.А., Быков А.Д., Стариков В.И., Теннисон Дж. Коэффициенты самоуширения и уширения воздухом спектральных линий HD¹⁶O // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 11. С. 929–935.
24. Voronin B.A., Lavrentieva N.N., Mishina T.P., Chesnokova T.Yu., Barber M.J., Tennyson J. Estimate of the J¢J¢¢ dependence of water vapor line broadening parameters // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111, iss. 15. P. 2308–2314.
25. Пташник И.В., Шайн К.П. Влияние обновления спектроскопической информации на расчет потоков солнечной радиации // Оптика атмосф. и океана. 2003. Т. 16, № 3. С. 276–281.
26. Messer J.K., Frank Lucia C., Helminger P. Submillimeter spectroscopy of the major isotopes of water // J. Mol. Spectrosc. 1984. V. 105, iss. 1. P. 139–155.
27. Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Mahmoudi A. The ν₂ band of HD¹⁶O // Int. J. Infrared Millim. Waves. 1986. V. 7, N 7. P. 1063–1090.