Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2025, выпуск 10 » Статья стр. 1081
<<<>>>
Самоуширение линий поглощения и изотропного рамановского рассеяния ацетилена: расчеты в рамках классической ударной теории в широком диапазоне температур
Иванов С.В. 1
1НИЦ "Курчатовский институт", КиФ (ФГУ ФНИЦ "Кристаллография и фотоника", Москва)
Email: serg.ivanov.home@mail.ru
Поступила в редакцию: 2 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 11 октября 2025 г.
Принята к печати: 13 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 26 ноября 2025 г.
PDF версия
Разработан метод самосогласованного классического траекторного моделирования столкновений C2Н2-C2Н2. Выведенные в явном виде уравнения движения использованы для расчета колебательно-вращательных столкновительных ширин линий поглощения и изотропного рамановского (комбинационного) рассеяния ацетилена в рамках классической ударной теории. Динамические расчеты выполнены с использованием простейшего атом-атомного+квадруполь-квадрупольного межмолекулярного потенциала взаимодействия C2Н2-C2Н2. Рассчитаны зависимости коэффициентов самоуширения линий 12C2Н2 от вращательного квантового числа J (J≤40) в диапазоне температур от 150 до 700 K, а также показатели температурной зависимости уширения. Проведено сравнение с имеющимися экспериментальными данными. Проанализирован вклад столкновений различных типов (упругих, неупругих, столкновительных комплексов) в самоуширение линий, а также роль электрического квадрупольного момента C2Н2. Ключевые слова: ацетилен, колебательно-вращательные линии, столкновительное уширение, классическая ударная теория, метод классических траекторий, межмолекулярные взаимодействия, столкновительные комплексы.
  1. Г. Герцберг. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул (Иностранная Литература, Москва, 1949). Herzberg G. Molecular Spectra and Molecular Structure. II. Infrared and Raman Spectra of Polyatomic Molecules (Van Nostrand, Princeton, 1945)
  2. K. Noll, R. Knacke, A. Tokunaga, J. Lacy, S. Beck, E. Serabyn. Icarus, 65 (2-3), 257--263 (1986). DOI: 10.1016/0019-1035(86)90138-7
  3. A. Coustenis, Th. Encrenaz, B. Bezard, G. Bjoraker, G. Graner, M. Dang-Nhu, E. Arie. Icarus, 102, 240--260 (1993). DOI: 10.1006/icar.1993.1047
  4. M. Metsala, F.M. Schmidt, M. Skytta, O. Vaittinen, L. Halonen. J. Breath Res., 4 (4), 046003, 1--8 (2010). DOI: 10.1088/1752-7155/4/4/046003
  5. M. Frenklach. Phys. Chem. Chem. Phys., 4 (11), 2028--2037 (2002). DOI: 10.1039/b110045a
  6. Z.R. Quine, K.L. McNesby. Appl. Opt., 48 (16), 3075--3083 (2009). DOI: 10.1364/ao.48.003075
  7. J. Buldyreva, N. Lavrentieva, V. Starikov. Collisional line broadening and shifting of atmospheric gases: A practical guide for line shape modeling by current semiclassical approaches (Imperial College Press, 2011)
  8. J.-P. Bouanich, D. Lambot, G. Blanquet, J. Walrand. J. Mol. Spectrosc., 140 (2), 195--213 (1990). DOI: 10.1016/0022-2852(90)90134-C
  9. A.S. Pine. JQSRT, 50 (2), 149--166 (1993). DOI: 10.1016/0022-4073(93)90114-W
  10. J.-P. Bouanich, G. Blanquet, J.-C. Populaire, J. Walrand. J. Mol. Spectrosc., 190 (1), 7--14 (1998). DOI: 10.1006/jmsp.1998.7559
  11. A. Babay, M. Ibrahimi, V. Lemaire, B. Lemoine, F. Rohart, J.-P. Bouanich. JQSRT, 59 (3-5), 195--202 (1998). DOI: 10.1016/S0022-4073(97)00122-2
  12. S.W. Arteaga, C.M. Bejger, J.L. Gerecke, J.L. Hardwick, Z.T. Martin, J. Mayo et al. J. Mol. Spectrosc., 243, 253--266 (2007). DOI: 10.1016/j.jms.2007.04.007
  13. M. Dhyne, L. Fissiaux, J.C. Populaire, M. Lepere. JQSRT, 110, 358--366 (2009). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2008.12.009
  14. M. Dhyne, P. Joubert, J.-C. Populaire, M. Lepere. JQSRT, 111 (7-8), 973--989 (2010). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2009.12.004
  15. H. Rozario, J. Garber, C. Povey, D. Hurtmans, J. Buldyreva, A. Predoi-Cross. Mol. Phys., 110 (21-22), 2645--2663 (2012). DOI: 10.1080/00268976.2012.720040
  16. C. Povey, M. Guillorel-Obregon, A. Predoi-Cross, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, F. Thibault. Can. J. Phys., 91, 896--905 (2013). DOI: 10.1139/cjp-2013-0031
  17. J. Buldyreva, S.V. Ivanov, L. Nguyen. J. Raman Spectrosc., 36, 148--152 (2005). DOI: 10.1002/jrs.1283
  18. S.V. Ivanov, L. Nguyen, J. Buldyreva. J. Mol. Spectrosc., 233, 60--67 (2005). DOI: 10.1016/j.jms.2005.05.014
  19. L. Nguyen, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, J. Buldyreva. J. Mol. Spectrosc., 239, 101--107 (2006). DOI: 10.1016/j.jms.2006.05.020
  20. S.V. Ivanov, O.G. Buzykin. JQSRT, 111, 2341--2353 (2010). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2010.04.031
  21. F. Thibault, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, L. Gomez, M. Dhyne, P. Joubert, M. Lepere. JQSRT, 112, 1429--1437 (2011). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2011.02.011
  22. F. Thibault, R.Z. Martinez, D. Bermejo, S.V. Ivanov, O.G. Buzykin, Q. Ma. JQSRT, 142, 17--24 (2014). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2014.03.009
  23. J. Buldyreva, L. Nguyen. Mol. Phys. 102, 1523--1535 (2004). DOI: 10.1080/00268970410001725837
  24. D. Lambot, A. Olivier, G. Blanquet, J. Walrand, J.-P. Bouanich. JQSRT, 45 (3), 145--155 (1991). DOI: 10.1016/0022-4073(91)90004-A
  25. D. Lambot, J.C. Populaire, J. Walrand, G. Blanquet, J.P. Bouanich. J. Mol. Spectrosc., 165, 1--11 (1994). DOI: 10.1006/jmsp.1994.1107
  26. D. Jacquemart, J.-Y. Mandin, V. Dana, L. Regalia-Jarlot, X. Thomas, P. Von der Heyden. JQSRT, 75 (4), 397--422 (2002). DOI: 10.1016/S0022-4073(02)00017-1
  27. M. Lepere, G. Blanquet, J. Walrand, J.-P. Bouanich, M. Herman, J. Van der Auwera. J. Mol. Spectrosc., 242 (1), 25--30 (2007). DOI: 10.1016/j.jms.2007.01.004
  28. Sajid Muhammad Bilal, Es-sebbar E-touhami, Farooq Aamir. JQSRT, 148, 1--12 (2014). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2014.06.014
  29. A.S. Pine, J.P. Looney. J. Chem. Phys., 93, 6942--6953 (1990). DOI: 10.1063/1.459471
  30. F. Herregotds, D. Hurtmans, J. Van der Auwera, M. Herman. J. Chem. Phys., 111, 7954--7960 (1999). DOI: 10.1063/1.480129
  31. H. Valipour, D. Zimmermann. J. Chem. Phys., 114 (8), 3535--3545 (2001). DOI: 10.1063/1.1333022
  32. A. Lucchesini, M. de Rosa, D. Pelliccia, C. Gabbanini, S. Gozzini. Appl. Phys. B, 63, 277--282 (1996). DOI: 10.1007/BF01833797
  33. C. Yelleswarapu, A. Sharma. JQSRT, 69 (2), 151--158 (2001). DOI: 10.1016/S0022-4073(00)00073-X
  34. P. Varanasi, R.P. Bangaru. JQSRT, 15, 267--273 (1975). DOI: 10.1016/0022-4073(75)90149-1
  35. J.S. Wong. J. Mol. Spectrosc., 82, 449--451 (1980). DOI: 10.1016/0022-2852(80)90128-9
  36. C.P. McRaven, M.J. Cich, G.V. Lopez, T.J. Sears, D. Hurtmans, A.W. Mantz. J. Mol. Spectrosc., 266 (1), 43--51 (2011). DOI: 10.1016/j.jms.2011.02.016
  37. J.S. Li, G. Durry, J. Cousin, L. Joly, B. Parvitte, V. Zeninari. JQSRT, 111 (15), 2332--2340 (2010). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2010.04.025
  38. A.I. Nadezhdinskii, Ya.Ya. Ponurovskii. Spectrochim. Acta A, 66, 807--810 (2007). DOI: 10.1016/j.saa.2006.10.040
  39. K.K. Lehmann. J. Chem. Phys., 146, 094309 (2017). DOI: 10.1063/1.4977726
  40. W.C. Swann, S.L. Gilbert. JOSA B, 17 (7), 1263--1270 (2000). DOI: 10.1364/JOSAB.17.001263
  41. E.C. Gross, K.A. Tsang, T.J. Sears. J. Chem. Phys., 154, 054305-1--054305-9 (2021); DOI: 10.1063/5.0036602
  42. M.J. Cich, C.P. McRaven, G.V. Lopez, T.J. Sears, D. Hurtmans, A.W. Mantz. Appl. Phys. B, 109, 373--384 (2012). DOI: 10.1007/s00340-011-4829-0
  43. S.J. Cassady, W.Y. Peng, R.K. Hanson. JQSRT, 221, 172--182 (2018). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2018.09.031
  44. R. Georges, D. van der Vorst, M. Herman, D. Hurtmans. J. Mol. Spectrosc, 185 (1), 187--188 (1997). DOI: 10.1006/jmsp.1997.7372
  45. C. Povey, A. Predoi-Cross, D.R. Hurtmans. J. Mol. Spectrosc., 268, 177--188 (2011). DOI: 10.1016/j.jms.2011.04.020
  46. J.-P. Bouanich, A. Predoi-Cross. Mol. Phys., 109 (17-18), 2071--2081 (2011). DOI: 10.1080/00268976.2011.599342
  47. Ayan kumar Pal, Naveen Kumar, R.J. Kshirsagar. JQSRT, 300, 108510 (2023). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2023.108510
  48. S.V. Ivanov, O.G. Buzykin. Mol. Phys., 106, 1291--1302 (2008). DOI: 10.1080/00268970802270034
  49. Г. Голдстейн. Классическая механика (ГИТТЛ, Москва, 1957)
  50. R.G. Gordon. J. Chem. Phys., 44 (8), 3083--3089 (1966). DOI: 10.1063/1.1727183
  51. R.G. Gordon. J. Chem. Phys., 45 (5), 1649--1655 (1966). DOI: 10.1063/1.1727808
  52. S.V. Ivanov, O.G. Buzykin. JQSRT, 119, 84--94 (2013). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2012.12.021
  53. Дж. Гиршфельдер, Ч. Кертисс, Р. Берд. Молекулярная теория газов и жидкостей (Иностранная литература, Москва, 1961)
  54. I.R. Dagg., A. Anderson, W. Smith, M. Missio, C.G. Joslin, L.A.A. Read. Can. J. Phys., 66 (5), 453--459 (1988). DOI: 10.1139/p88-074
  55. R.E. Langer. Phys. Rev., 51, 669--676 (1937). DOI: 10.1103/PhysRev.51.669
  56. S. Chapman, S. Green. J. Chem. Phys., 67 (5), 2317--2331 (1977). DOI: 10.1063/1.435067
  57. S.V. Ivanov, O.G. Buzykin. JQSRT, 185, 48--57 (2016). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2016.08.017
  58. C.W. Gear. Numerical Initial Value Problems in Ordinary Differential Equations (Englewood Cliffs, Prentice-Hall, N.J., 1971)
  59. S.V. Ivanov. JQSRT, 177, 269--282 (2016). DOI: 10.1016/j.jqsrt.2016.01.034
  60. C.G. Gray, K.E. Gubbins. Theory of Molecular Fluids (Oxford University Press, New York, 1984)
  61. J.M. Junquera-Hernandez, J. Sanchez-Marin, D. Maynau. Chem. Phys. Lett., 359, 343--348 (2002). DOI: 10.1016/S0009-2614(02)00722-4
  62. S. Coriani, C. Hattig, P. Jorgensen, A. Rizzo, K. Ruud. J. Chem. Phys., 109, 7176--7184 (1998). DOI: 10.1063/1.477399
  63. A. Halkier, S. Coriani. Chem. Phys. Lett., 303, 408--412 (1999). DOI: 10.1016/S0009-2614(99)00269-9
  64. R.D. Amos, J.H. Williams. Chem. Phys. Lett., 66 (3) 471--474 (1979). DOI: 10.1016/0009-614(79)80319-X

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme