Том 32, номер 02, статья № 2

Аннотация:

Для водяного пара и окиси углерода, находящихся в нанопорах, проведены расчеты полуширин и сдвигов линий поглощения. В качестве рассеивающих центров рассмотрены физически адсорбированные молекулы Н₂О и СО. Осуществлен численный анализ влияния перестройки вращательной структуры уровней у адсорбированных молекул на вычисляемые полуширины и сдвиги линий. Проведено сравнение с имеющимися экспериментальными данными.

Ключевые слова:

водяной пар, окись углерода, нанопоры, уширение и сдвиг спектральных линий

Список литературы:

1. Wagner P.E., Somers R.M., Jenkins J.L. Line broadening and relaxation of three microwave transitions in ammonia by wall and intermolecular collisions // J. Phys. B. 1981. V. 14, iss. 24. P. 4763–4770.
2. Luijendijk S.C.M. The Effect of Wall Collisions on the shape of microwave absorption lines // J. Phys. B. 1975. V. 8, iss. 18. P. 2995–3000.
3. Ponomarev Yu.N., Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A. IR spectroscopy of water vapor confined in nanoporous silica aerogel // Opt. Express. 2010. V. 18, iss. 25. P. 26062–26067.
4. Svensson T., Lewander M., Svanberg S. Laser absorption spectroscopy of water vapor confined in nanoporous alumina: Wall collision line broadening and gas diffusion dynamics // Opt. Express. 2010. V. 18, iss. 16. P. 16460–16473.
5. Hartmann J.-M., Boulet C., Vander Auwera J., El Hamzaoui H., Capoen B., Bouazaoui M. Line broadening of confined CO gas: From molecule-wall to molecule–molecule collisions with pressure // J. Chem. Phys. 2014. V. 140. P. 064302.
6. Hartmann J.-M., Sironneau V., Boulet C., Svensson T., Hodges J.T., Xu C.T. Collisional broadening and spectral shapes of absorption lines of free and nanopore-confined O₂ gas // Phys. Rev. A. 2013. V. 87, iss. 3. P. 032510-1–10.
7. Svensson T., Adolfsson E., Burresi M., Savo R., Xu C.T., Wiersma D.S., Svanberg S. Pore size assessment based on wall collision broadening of spectral lines of confined gas: experiments on strongly scattering nanoporous ceramics with fine-tuned pore sizes // Appl. Phys. B. 2013. V. 110, iss. 2. P. 147–154.
8. Лугина Н.Э., Стариков В.И. Уширение колебательно-вращательных линий поглощения молекул углекислого и угарного газов вследствие соударений со стенками // Изв. вузов. Физика. 2012. Т. 55, N 6. С. 657–663.
9. Солодов А.М., Петрова Т.М., Пономарев Ю.Н., Солодов А.А., Стариков В.И. Фурье-спектроскопия водяного пара, находящегося в объеме нанопор аэрогеля: измерения и расчеты // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 5. С. 378–386; Solodov A.M., Petrova T.M., Ponomarev Yu.N., Solodov A.A., Starikov V.I. Fourier spectroscopy of water vapor in the volume of aerogel nanopores. Part 1. Measurements and calculations // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 5. P. 372–380.
10. Солодов А.М., Петрова Т.М., Солодов А.А., Стариков В.И. Фурье-спектроскопия водяного пара, находящегося в объеме нанопор аэрогеля. Часть 2: Расчет уширений линий и сдвига спектральных линий при столкновениях с адсорбированными молекулами // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 1. С. 32–36; Solodov A.M., Pеtrovа Т.М., Solodov A.A., Stаrikov V.I. Fourier spectroscopy of water vapor in the volume of aerogel nanopores. Part 2. Calculation of broadening and shift of spectral lines by adsorbed molecules // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 3. P. 232–235.
11. Solodov A.A., Petrova T.M., Ponomarev Yu.N., Solodov A.M. Influence of nanoconfinement on the relaxation dependence of line half-width for 2–0 band of carbon oxide // Chem. Phys. Lett. 2015. V. 637. P. 18–21.
12. Стариков В.И., Солодов А.А. Уширение линий окиси углерода в объеме нанопор аэрогеля // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 4. С. 269–273; Starikov V.I., Solodov A.A. Line broadening of carbon oxide in the volume of aerogel nanopores // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 5. P. 417–421.
13. Leavitt R.P. Pressure broadening and shifting in microwave and infrared spectra of molecules of arbitrary symmetry: An irreducible tensor approach // J. Chem. Phys. 1980. V. 73, N 11. P. 5432–5450.
14. Robert D., Bonamy J. Short range force effects in semiclassical molecular line broadening calculations // J. de Physique. 1979. V. 40, iss. 10. P. 923–943.
15. Стариков В.И., Лаврентьева Н.Н. Столкновительное уширение спектральных линий поглощения молекул атмосферных газов. Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2006. 303 c.
16. Радциг А.А., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике. М.: Атомиздат, 1980. 240 с.
17. Maroulis G. Hyperpolarizability of H₂O revisited: accurate estimate of the basis set limit and the size of electron correlation effects // Chem. Phys. Lett. 1998. V. 289. P. 403–411.
18. Акципетров О.А. Гигантские нелинейно-оптические явления на поверхности металлов // Соросовский образовательный журнал. 2001. Т. 7, № 7. С. 109–116.
19. Полуботко А.М., Челибанов В.П. Теория поверхностно усиленного гиперкомбинационного рассеяния (обзор) // Оптика и спектроскопия. 2016. Т. 120, № 1. С. 99–123.
20. Таунс Ч., Шавлов А. Радиоспектроскопия. М.: Изд-во иностр. лит., 1959.  757 с.
21. Andreev S.N., Makarov V.P., Tichonov V.I., Volkov A.A. Ortho and para molecules of water in electric field // Phys. Chem-Ph. 2007. V. 1. P. 1–4.
22. Киселев А.В., Лыгин В.И. Инфракрасные спектры поверхностных соединений. М.: Наука, 1972.  439 с.
23. Linsen B.G. Physical and chemical aspects of adsorbents and catalysts. London–New-York: Academic Press, 1970. 650 p.
24. Быков А.Д., Синица Л.Н., Стариков В.И. Экспериментальные и теоретические методы в спектроскопии водяного пара. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 376 с.