Численный анализ коэффициентов уширения и сдвига колебательно-вращательных линий водяного пара тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

ИИНЙЗТЕРСТВО ШСПЕГО И CFSHHETO СПЕШЛЬЮГО ОБРАЗОВАНИЯ PCÎOP ТОМСКИЙ ОРШЮВ ОКТЯБРЬСКОЙ РЕЕОНЩЙ И ТРУДОВОГО КРАСЮГО ЗНАМЕНИ ПЯУДДРСТВККЕЫИ УНИВЕРСИТЕТ иа.ШШЕВА

ЕЯ правах руускыси Ш 539.194

СТРОЖВЛ Еало'ШЕэ Николаевна

ЧЖЯЕЙШЯ АЕЫЕЗ КОЗМЩ'ЕИГОВ УШ1РЕНЙЯ И СДВИГА КЛтАТЕШа-ЕР1ЩАТЕЛЬ}2Я ЛПШЯ ВОЩЮГО ПАРА

СПСЯЕШЪКОСТЬ Oî. 04. С5-ОГТТТ"'Э

АВТОРЕФЕРАТ czccepTsass m сс~с-:ап-:э учеггсй стскгга ia~ir7jma tœ:zro-iiST~JST:i4scKK2 наук

Работа выполнена в Институте оптики атиосфоры СО АН СССР и в Тсыскон государственной университете

Научшэ руководители: доктор физико-иатеиатических наук

Ю. С. Маку шин кандидат физдао-иатенатических наук

А.Д.Быков

Официальные оппоненты: доктор физихо-иатеыатических наук

С.Д.Творогов кандидат фпзико-уатеиатических наук М.Р.Черкасов

/

Ведущая организация: Институт обаей физики

АН СССР, г.Москва

Защита состоится IЬ ^исц^_ 1991г.

в 14 О на заседании специализированного совета К 033.53.03 по закиге диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук в Тоыскоа Орденов Октябрьасоа револззики и Трудового Красного знамени государственное университете иы.В.В.Куйбышева (Тоыск. В34010, пр.Ленина. 36, главный корпус, аул- 10? )

С диссертацией ионно ознакомиться в Научной библиотеке университета.

Автореферат разослан / С 1391г.

Ученый секретарь специализированного совета,

'к. ф. -и. н. Мита.ри-н^ Г. Н. Дейкова

Актуальность г.сслолозантгй. Исслэдовання спс-ктросхоплчэскта с?ойс~в водяного пара - основной поглосгапсй хсмленонты атиосферы в i,53, Ж л эшп21сй областях - неизменно вызызакт ¿пгпэрес к находят

практические грююхшш. Коэффициент утроккя я сдояга лпшй 11,0 mВЛ9К1СН, кг тоапературкзя зэзискюсгь содсргзт югфогкошсз о ке^чолэкугйрйкг процссазг. Крспо того. чпелсш*» ггзчкпш xoo$í;:isrhtce y^-iaia::; з- сдззтз нсосход;г^у гр:з пролай::;;:

задач sí;.'oc¿í:p;íoíí олтнаи. :з :::грл зо:аг:рсаз?з:л npoç:"ci: Елаазюзти азтодоч поглоазнип, дли пополнения

52н.-:оз с;:с:-:трсскоп:';оскс": пнОзрзза::;;.

В ьз:то^:;зз грсзл ;;розг.де;^' oíáapnva .'зазр:;:::! äo^P- ivroj у:зтрзаз:^ /ззап ззгз:а"зз;л еодгппго пзрз з рззз:Т jav-зт-" : !■ •зхлз ;;rc*:rp:c'cíí;-:r: :з.з: лзспза прззизззз ткстг/. ?;':-;•;"!;.:•.■ улз^лзтззруззлъзо зогласуотся с 3::cif::::-' *'. —'рр:: : í хозррз-з -"ггог; сдг;та ззз^зт-лапо йо:;ьгг - s :глп.г/

раз'.л:; та: -а; о сзрог з пйзз: холзр?1олзно--зрз::з;зл;:ла:з пз-зсз", теперь сопр jirmicoT о дозгзп полоса::. 3 зза.::: з р.~з.:о ?озросй:з! ¡чгТ'-россч к сдзггу язгкй ПСГ/.С'.-'^П И О остро с лапт ¡r.x>Ó.r.':a засчзтсз ::o:-p*;;tn"iro3 сззлга. :'аззз:::зл '-ocr-;;--

ÍKSnpjLUSp, Ol:, 1770; 6ft<vt<:n«, Diviss. 1VC5) ПЗПр ЗЗПЛгНЗ

orcíCíC3;~i к-i только золпчззру, но и знал сдг:ха. Крс::э того. ;::• сразат^-зазо оСалс:гнал знслор^знза'ъпо наРзрззгщзсп рззлач;а~" пз по заз:а" yo-jr/ сллпгзза: нолззаглззаз-зралззельньл: ;:

::ссл:-,то£-з;гй плн;зн:л аолзозтолагогс зозоу-з;з:зз~,

вчтгртэ^шулртелст зззз-юлейсгпй на аооарпп'лп-а caraira лпз:л: лз^лзлзлзз! р,о "ала пс"'ззсст;:з з::злз;::озть сзз..ха vc ?P?3"iT&j:b™'T, нолзОаз олызг: нзезгтозир ;-::ссл, от тсл'лзрзтурз:, о г лолз::ул:'; спсса pocxoir.r;c;ccn. ззрзхгорпспн; лолзнул иррзрнзго газа.

Прантл^азп :э ирнло: зкпл :: зозрастгла ' "35 з у:;-. ;пттз; ;з прспессзч сдгяга -жкй псглслта-а 'LO опрсдгг.гст з.:тразькзста расотч.

- ч-

Пель работы. 1. Исслодовать влияние внутриыолоху/^ЕгЕ вззиыодейств;^, колебательного возбуждения ка сдвиг угарна пжй водяного пара.

'2. Объяснить иблэдаюкиеся экспериментально различия ыеэд сдвигаю центров врзЕгзтельнш: и колеЗателько-враввтелькьп лжей. 3. Создать кет од расчета коэффициентов сдвига и вычислительно программы, позволяют© проводить массовке расчета для багясоп сп зхтроскопнческой иифорыац:и.

А. Исследовать температурную завлсшость коэффициентов сдвига.

полозения. 1. Поля?1!ззщ:онные взаимодействуя определи сел-гся? к энагс коэффициентов едэига шггров линий На0 даоязниеи нглолграаг иолекул в блазнеа КК и вислси диапазонах;

эффэкть1 охгазгсазт силъкоз вя:як;:ё нэ

Г.?: „^ДОЗДГсС СДЭИП2.

2. -эфс'-кт призодп к суаэжиа шкаа поглощения Е.0 б голосах

т1п:з лу, 0>=0.1,... .Б).

3. Возрастание температуры приводит к уиеньионкз еоэСФгзплпоз едзига линия К.0 дазлежш воздуха; их генпоратурная ззвксзеосгь а полосе к враютелькой полос© ноге- быть кеыокотокноп.

Изучает ноапзкз. 1. Впервые проведено подробное тео?зллхсг:с& пссязсозшие влияния внутрдюлекулярньсс взаимодействий на Белизу и знак сдвига кслебательно-врасателы-гс я-иай Н^О.

2. Обнаружены закономерности в пов&дэкки коэфф.:циента сдыгга е зависимости от вразагелышх, колебательных кванхоььа чисел.

3. РоазгЭ обратная задача по определению полсризуе^остп колекулы Нг0 из измерений коэффициентов сдвига.

4. Впервые исследована температурная зависимость к&э$4:щкшга сдз;5га центров лш-зй Я^О в ПК и видидай областях. Практическая ценность. Разработанный в диссертации метод расчета позволяет проводить иассовыо расчеты коэффициентов сдвига в ПК и видимей диапазонах для различных буфернш: газов С«а. со_, б&здуз. н'л, нь0). Результаты расчетов использовались при влгюлюнзп: хоздоговорной тематики в Институте озпшш атмосферы СО ¿Н СССР. Рассчитанные коэффициенты ушрения и сдвига, их

тетпэраггурная зазжзаость ísorj. Сеть использованы для пополнения бгнков спехтрсскопаиессой пфгяззт •

Определен полкризуг^сстл иолзкулы Н^О в вэсьул колебательные состояниях. Значения поляризуемости ыогуг бить гспальзсваны з иссл'здовгкляз: кэлесйпы: з^ектов. возпнкгпса при прохолп.ога':! короткие знлульссз $*оквого лэзерзсго пзлучогптя через rrrüocíspy. Достоверность результатов, шлучезакх s днссортгшы, подтверждается сразяензгз со всод! охспориезгаклпгл! дзissmi, довозятся для козКиачектсз с/шнга центров лей й,0 ¡три узр^ря!

мз, о., со,, воздугс;.!, HCl, НгО.

состоялась га vt" *,: Всесстгчнх егшзяуазт ne скгггросхог.л высокого и cscprovcoscro разрегр-нпя (IfpscHOSvCî:, 1с!37г; Якутск. iScSr. ); из Съэзго по crerrpocs:or.;í;i (Т'кез, IS-ZSr. кз х хг го ыолехуляркой

сг.-.щрсг,{0-г: z:vx :-;го r^-Ps™;::" (Е:~ск, 1£В7г;. Гессс-н. ict?r. );

p3fo4'"ï rpyrnrí по А

íVec;::^, ISSDr. >; на - v ve

сп'у:гт: ?с.::глрсзз:-:;*:з С?с:ск, 132Гг). ' ..т.::':"- ■

ео""-р ,Xícr~pr:.:t:"' огг/Ллглса^о а работ"«:: п-гзз. От^ЕХ\Т.' об-:-: ..гтееэту-уге. '^юссргжю состап *,-з -гэде-ния.

г.:;:.. sr-rr-'-r.-:--^, cn:cza ллтерлтурьг; з ci:: ISO

cTcc-^iit т-'ЧСа, 43 тоб.г.;гц. S :: ::т;.-

co;i.'"p:a'7tJ • « .'A. Селе: ;.лу-оост ■'лот

30 стрег--01.

ELUiSSIGSS кротки ол:?пхтср;:-5ог:гко состе."Л?.з сvCf'-yTipcoes ucci и тег.""! д:ссорк:с:з.

В туг?? пр:;~о,сггся обзор íccptó уп y.un.píi::;

;г, lió."™ .-пни. ссчсглюз г v--:: ул^-^тел тпс?:г;

(МП), о!:;:у.~Дс-лс;< ос."--;::"

"i AL"1'. Пр:г:о;:.:тс.:

p;;c..0Ta ^c-ï vi с:;-:"":.,

- е -

{I

Ъ'

>4, - = I £ »<» |

«¿и 1>

<1Ь Ь 5. ЛЬ) + и

2

С

(1)

о

Здесь *, / - совокупность квантовых чисел начального .и конечного состояний перехода поглоцз'-сщэй молекулы. - совокупность

квантовых чисел возауцзхщей ¡лолекулы; п - концентрация частиц буферного газа; <= - скорость света; р<.Я - заселенность уровня У колехул буферного газэ; « - относительная скорость сталкивезстгся частиц; г<и> - фушяш распределения Максвелла; 51Г(Ь> - функщя эффективности; ь - прицельное расстояние; ьс - расстояние прерьгеання.

В этой глазе дгса тазсе сргзнктельшя характеристика истодов расчета коэффициентов успрения и сдвига - ветодз квшгозого Фурье-прэобразовагия, метода Бонэ1ш-Ро5зра, котода Чориасоза. Метод ЩС основан на тех со ¿"зкчзсап: предполозопгяс, что и Екизперечнслзкшз методы; с его рейхах ко^ао участь различала влутр:^:олелулЕр:-ше эффекты, усрсдпо::ю по скоростям сталг-свадазхся ыолехул. различные наш кег^олбкуллргшз: вззююдействка <1>. Существенно то. что алгорлти расчета, оскозаншД на теории ¿ЦК. отличается простотой, не требует большее затрат кашлшого времена. Во второй главе подробно исслздсзано влишие внутрщолгяул^гзк: вззаодейетвий. колебательного возбу£дзп;:я из уипрсакэ п сд-гг линий поглощения водяного пара. Ксслэдогаз-я лроводадлсь с целью выявить главные ^пгоры.влаяз'шэ на усфсгсо к сд;:-т Н,0 с лоаоеьв систеиы тестовых расчетов. Конечный результате« кшгеь разработка ыетодэ расчета, позволяющего правклыю отхюнь коэффкцкенты сдвига дкей поглощения водялого тара.

Вначале провода: анализ к оценки вкладов от различных тппоо электростатических к пол^яаацлоккш: вззглодействкй в угарешз и сдвиг линий поглоцешя 13,0. Эффективность лоляризадаонкыг ц зггечодойствин (тдукцгюгкого и дисперсионного) для едзига лиикх определяется функцией

- ? -

г

s (ь) - - - J 2fJ Í и - u 1 a t u! í a - а I t

fihvb* 1 4 V z 3 l \ vfJ

ttH V \)}

II ^

¡2)

Эффективность диполь-штолького взаимодействия для уширения и сдвига определяется Функцией

s {Ь1 ---У Diyy ID {'S от' 11 ) (h ; +

9 vw ¿L 1 I L 1 • « "-ji*

J- V '

* ID!//>il) }

(3)

Г. фориулес <~>. (3) л - постоянная Планка; mv , к , « , <

i f l f сре,~п;е кочкгг и поляризуемость цолокулы Н,0 в

ко.-сбатолыы состояниях v¿ и vf; « - поткпг£зл иог::зсщ;и нолепуды 110; - дшюлькка ?,юлечт, поляризуемость и

::ото;пл:ал лонкаатп! когглуеагде-а колёкулы; ° - серогпкости дяподькьз пгротагоз; f, * - фукшая и коэффициент аскабэт;г-я:остл. I£o»í ,:пд::ент h зависит от частот Созызлучательнык переколев в состояниях £ и /. Качеств енти анализ по псряшсач величины прицельного параметра ье и чисдеиннэ оц?нж вкладов от различим тиюв нсглолекулярн^'З Езак'юдойстзш псказзлн, что ведуго! для столкнозезпй Н,0 с полярнкнп нол»куд22П «со., н20) Судет дшюль-дятолыюо и полярнгглнекнъ'э

взеггнодействпя, для столкновений с н«10ляркь":и нолекулзни <",> of, соа) - дтятоль-гевадрупольноо и паляриэгвдоваые взапиодейстаня.

Псслздсзано здлппie распределения Мгясзоляз для отпоеггольпег» скорости сталкпеат^зхя колгкул на уг.фс-нко и сязкг линий Н40 • Бпсрзгз получки усрешегшке по скорсстш резокглоао ;упл5:л г для сдрига, которые использовались при расчетам коз;Ф;д:::ептсс едгига.

Пр-сзэден анализ Вг.радснзгй для гатретгзк эленентоз

преобразованного диполъкого помента. Показано, что перегода кеаоу соседниэт подЕадаыи резонирувшх состояний молекулы ILO не даат вклада в уширение и сдвяг леей, поскольку шеит очень большие частоты и резонансная функция <р (z> разка нули. Вклад от переходов с изменением колебательного квантового числа внутри одной полиады такие нулевой из-за малости недиагональных по колебательный квантовый числам матричных элементов дгаюльного момента по сравнению с диагональными. В результате оказалось возможным получить простое вьрамение для сил линий о <3), учесть /"-фактор при расчете сил jt.zи колебательнув зависимость дипольного цемента молекулы HjO. Получены формулы для вычисления средних ¿игольных моментов состояния с учетом смешивания волнозых функций из-за резонансов Оерми и ' Даряаг-Деннисона. Рассчитанные дкпольные моменты использовались в третьей глазе для вычисления коэффициентов ухэфения к сдвига колебателько-враезтельных jssszü Е,0.

Подробно исследовано влияние -эффекта. цзнтробемного эффекта нз уверение и сдвиг центра лиши. Обнаружено, что ы-эффект заметно сказывается на ynipemsi /.гний колебательно-вращательных полос, обусловленных возбундением кзгибного колебания приводя к кх сужекш более чэз на . Влияние ¿'^-эффекта нз коэффициенты сдвига szz-:.:-i uozeт составлять десятки процентов и приводить к изменению знака сдвига. Зависимость сдвига от колебатепького ква:1тового числа немонотонна.

Обнаружено, что кцдудционлоэ и Дисперсионное вза/лаодействия, величина которых определяется изменением дипольного момента к поляризуемости при колебательное; возбупякппг молекулы ILO. дзот большой вклад в коэфф;щие:пг сдвига колебзтелыю-зрекатолыаа линий.

На основании проведенных тестовых расчетоз бил определен цетод расчета коэффициентов уширения и сдвига, учетызаюгйй наиболее сильные эффекты. Показано, что для корректного описания коэффициентов умирекия достаточно учесть д"-эффект; для правильного описания коэффициентов сдвига необходимо дополнительно

учитывать Епутр:зюлехулфны9 г£>зкты, усродясвле по схоростятл, полярпзгшюпкыэ эзгнодепствгя.

В трогьей глава предстеэл-ззц екааз и сб2псзс-к;:с сесспоргглслтадьпо езблидзез^йся картннк сдвгпгоз центров лйкий HjG. Проведены иассогко расчеты ноз${::цккггоэ сдгита в HB. I5C к ваткой областям спезстра даздс:п:а рззха'сгс: буЗор:гл газсз. Получено хсроие-з согласие с эпсгтер;з.:<пгталыадпг дангдгли < кг сбсоэ число -«73 з девяти голобзтгдьно-врэтательннх полосах». tesa сбразст? проводятся апрсбетыя п-зтода расчета, прод/.оаснкого во эторс.й глаза, н подтбосндззтсй достоверность результатов.

Исполине дгндзз для расчетов коз^ликззтез сдвига • -кодехулгрнчо :ï спзлтрооногдчесхпо лсстолннне - в основной взяты хз впзратл»!. Враазтзлькк? и центробеззааз посто?ккке нолсгсулы II/; з кзаоторка нолебзталанах состорнлян, для хотеркх обратная задгпгз на рсаа.оата, сазнзга^ з дгчксЗ работа по зкперп^ггэлызза урсакан спорна: с ;"рл рззчзтан коз^.жентез едзигз ксподьзозалнсь дптюлз-г-а- педанты нол-дуду Н20, рзсс^пгага-кз ео втор:? глазе. OcïCBiw» трудность ародстаздядо опрздзлз:а:з под'-нпзусчоези нолоауда "30. Б датерзтурз отсутстзуат д-^екз о сроднен пслпн'зуеаозги и о ез DTcpia произзоданзе по ::ор-,:ада:нн поердгнзтан:, нзебпо.длаз дпя рзечэта подярнз^аосп:. Позтсау полдрчзузчзстъ че.згаула ILO 2 пзсдсдусеаа: нодеззт:лнаа: ••ситсвтптпг определялась путса подгонки рассчлшзюго' значения назО'нцпеата сдвига 1: пзчеретаесчу для одцой или нессольжо: jaaatf: данной полоса: газлпзк.ч воздуха. Ko?í3huhshtu сдвига осталкн-к дггп: аа:а:сй полосы рассуггзнаднсъ с пайда:дз': знзч~ннен подаризуоностн. XosffrorcfrH сдвига лзпзз! R.0 давление-'.' подараас: иодяг/л НС! -н4о» 21глсля.-:хсь со эгзчснпс:? подгрнзусаэсти, опродоллзак! ранде из нзаерезаа: коз*^-тпш-гоз сдвига дазлеансн воздуха. Хоре:;: согласна с •^ссП5р;г!еатолъат.;п1 льзинж гсоорлг о тси, что летол расчета сякхсз обладает хороней прэделазатзльпен способностью.

Поларпауеностп ;í од акулы 4,0 для scct-vn чодзбзтурьнад С0СТС5ГЗЙ продстазлз:гы в таблица i. Из таздчач гяего, что поллрнзусность аозрастазт почт;: лаз-'н-аго о •лзлпчпдк"

Таблкцэ 1. Поляризуемость иолекулы 1^0 для некоторых колебатолы;ы2 состояний.

V V V £ ,ся>~1 а Ю'*0^"

12 3 V

0 1 0 1594 14.93

0 1 2 9000 15.68

2 0 1 • 10013 '15.52

2 2 1 13633 15.93

2 0 2 13328 16. 12

3 0 1 13831 15.92

10 3 14319 16.07

4 0 1 16899 16. 17

Таблица 2. Сравнение рассчи- -тнных и измеренных коэффшиентоз сдвига центров линий Н^О полос 3»'1+«'а« 2»,*2иа 'оГ'ати"1»

их а К с ) <ЛК а К ) ' с ыи ' -1 ст воздух N 2 0.

1 3

6 1 6 5 1 5 136В6 .9947 -О.0230 -О.0202 -О -0 0194 0163 -0. -0. 0349 0350

6 0 6 0, 5 13687 1989 -0.0235 -О.0201 -0 -0 0157 0163 -0. -0. 0349 0342

5 1 4 4 1 3 13608 .8686 -0.0178 -0.0177 -0 -0 0153 .0129 -0. -0 0272 0260

2и + 2и *и 1 га

4 1 4 1 3 13739 .4403 -О.013? -0.0119 -0 -0 .0109 0084 -0 -0 0268 0253

4 0 4 5 0 5 13740 .3908 -0.0112 -0.0101 -0 -0 .007' .0065 -0. -0 0247 0237

7ч +2и 1 з

4 0 4 3 1 3 1373В . 4401 -О.0154 -0.0155 -0 -о .0114 .0113 -0 -0. 0284 0296

3 0 3 2 1 2 13764 .6747 -о,о 11 а -0.О121 -0 -0 0О69 ООЗб -0 0 ^ ЗГ 0253

Таблица 3. Статистический анализ результатов

буферный газ ЧИСЛО измерений ТОЧНОСТЬ измерений < с стГ1 га"1 ) полоса С

воздух а о.ООЗ и г э 4.73 ю-3

воздух 6 0.002 (П1ург,1932 ) 2у *г> » 3 1.73 Ю-3

воздух 12 0.002 (ЗЗ^спЬсгд, 19В5) Ту 1 3 7.77 ю-э

воздух 72 0.0023 (Огс^тзпп, 1939) СУ +У а з 3.32 10-"

воздух 30 0.0025 +2ъ> 1 г э 1.52 ю-3

воздух 9 0.0025 а> +а> 1 а 4.01 ю-3

воздух 7 0. 001 "и +у 1 э 4.83 >0-»

0.0025 ССгозпгзпп, 19С9) Гу -н> 1 3 2. 43 ю-3

23 0.0025 Гу 1 2 п> 3 1.93 1 з~ 3

N г 7 0.0025 2у +2у 1 3 1 .05 ю'3

О. 7? 0.0025 Zu +1* 1 3 5. 42 10-*

О 2 213 0.0023 2у +2» 1 2 ■Н» 2 з. ев ю-3

О г 9 0.0023 2У +2У 1 л 4. 72 ю"3

м .о .со Ьзйух £ 12 0. 007 0-] и » э 1 . 53 ю"3

23 0.01 <N4 со!а!^еп , 1 987 1. 25 ю-1

Еолэбательного возбувдсния. Продюзгка фориула. опасывзашя колебательную зависимость поляризуемости

а " <14.69 + а V + а v + « v íxlO*®5 ел" <4)

Бдось кг> - коэффициенты, найденные из подгонки котодса нзшеаызг квадратов к значении поляризуемости, олределекшгл из ианерсйна! сдв:~сз. Их значения с ¿sz-tsi доверительными китерзела.'.ш

СОСТаЗДКЗТ : at = 0.2699E+0.Û237; а = 0.178 + 0,036; аз 0.39С±0.025.

Прозеденц К2ссовыо расчеты коэффициентов сдайте линий Н20 для разных диахазонов и буферных газов. Пршер сравнения рассчитанных значений коз££пснеиго8 едзига с изиеренньыи для некоторое лоза: трсс: колзбзтздъяс-зратательных полос представлен в таблице 2. в лерзой сгрог.о залнеi^n розультатц измерения, вс второй результаты расчета для каждого перехода. Изаесзяия проводились га отдельности для трех буферных газов. Поляризуемость определялась го сдвигу давлением воздуха; расчеты коэффициентов сдвига ЛСЭЛСХВД азота и кислорода jscot предсказательный характер. Хорогеа согласно с огсскорглентальны-л даmzzsi свидетельствует о гадоаюста кэтодз расчета. Результаты сравнения со всей:: э:;спср;гд свальными да:220,1 представлены в таблице 3. Из TûSjCTa вид-io, что для больсакства линий стакдарткь-е отклонения ш~одятся в прс-деллх точности измерений. Вычисленные в этой глазе JZ21ZÍC21Q от1слонс:д!я не превигаат 1Е57-. более чел для полозины исследованных якаШ.

' Акапнз результатов расчетов, сравнение с даншам измерений позволили объясздггь зкпер::\!гптадьно наблюдавшиеся эффекты в Езлсгди сдз:-£га иентра лдегп Hp г-.злешен. В этой глазе показано, что ^аукционное и дисперсионное в за: д:о действия, обусловленные колобательной зазисдгостьа дидального цоиента и поляризуемости <2>, опрэдоляэт большую величину и отрицательный знак сдвига центров линий для полос, образованных переходами нз сыссхозозбунденные колебательные состояния. В этой состоит

особенность сдвига центра лзпа IL,0 давлением неполяршх молекул »V со2) л воздуха в Ditor,'c:.ï диапазоне и отлично слвтссз холебательно-аразателькых лкпй от сдзпгсв «ксто врс^зтельнкг липий. Обнаружено, ото значительней склад <до 402) а сдвиг лнлгй HjO давлением воздуха вносят столкновения с цолехулашх 0,. Ксргкна сдвигов центров лжий Я^О давление:! полярных полс-хул tso,, hci, н.о) совершенно иная: коэффициенты сдвига ногут хэеть как отрицательный, так и полона елънкй знак независимо от диапазона, их велачпна почти на лорякк больга, чей в сдучзо увирения неполярк-гп: нолокуланп. В этой главе показано, что зпгк сдвята центров леий EjO давленной полярных молекул определяется балансов энергий при переходах с узелхчени'м и уненысешсса частоты, а ©го зелгчпкз - зффегшзностьп дптоль-дппольного взееодойствяя <3) . Выяснены rpsîsna принензгоста метода расчета, осеовекяого на теория АЦК. Отклонения от сбытой для кетодз АШ точности расчета и расхоздсния с зкспер5пентапы2лд1 дпяаги каблядазтея д"я очень узккх лаягй с бодьзалг врогзтельныл квантовкзг чнелгя <¿«13). В чотв!?отсй гл-ne разработанный во вторей глале метод рзечота применяется к исследовании температурной зазпсныости свиггоз центров jzznzi 11,0. Практическое значение подоСндгх исследований состслт з тс:.!, что задачи прикладной атмосферной опткза <к~прпУ!?р. верт;агального зондирования профплоД влззгостп» трзбувг знания коэффициентов сдвига центров лпшй Н,0 при разных температурах. Аналога теыперзтурней зависимости коэфф;гцт-:гнтоз усиления и сдззпз представляет зкачнтельнуи трудность, поскольку в ( 1 > от температуры зависят заселенность p(j> , частота столкновений »«», прицельное расстояние t>o, коэффициент здкабзтичностп Для полебателыю-враезтолькых яппй. когда выполняются рвгонапепьч» условия л = о и прицельное расстокзгда зезисяг от тенпоратуры как т"'1'"5, коэффициенты узгреэпя rit " т'*"* t &it - т'"г. Для тех лгккй, где резонансные условия но витгаднгттгея, ьа не зазнан от температуры я ru ~ " т3 '-:-.сг;?"юго

резонанса rlt " т""*, - г'2". Результаты тгкого качзствояого ачалнзя хорошо ссглзсуатся с зкспер::мгнтал>кь-'и дяпйсл«

(В.Е.ВгооЕвапп, 19391.

Качественный еналаз и расчеты, проведенные в. этой главе, показали, что тшлерагуриэя зависимость коэффициентов уширения и сдвига различна. Крсгле того, температурная зависимость сдвигов врЕ'-ЗЗтедышх и колебзтелъко-врзаэтельных линий разная. Эти Р23.ЩЧ31Я объясняется влиянием поляризационных взаимодействий на ход ткторатуркой згзшшостк коэффициентов сдвига. На рис. 1 кредстазлши температурная зависимость коэффициентов сдвига дл я одних к тех ео леей в полосе к враштелькой полосе. Из рисунка вюбо. что температурная зэзксииость коэффициентов сдвига шгет Сыть немонотонной, возыогко такие изменение знака сдвига при псбшзнии температуры. Это объясняется как зависимость» коэффициента адцзбатичности к <3) от температуры. так и конкуренцией вклздоз от беэизлучптедыйо: переходов с разнкии чзстотес! в <з>. Температурная зависимость коэ&ививкгоэ сдвста центров линий в кшзюа диапазоне стшозктся ионотошюй. поскольку определяется в основном полкрпззциошс^ги взаимодействиями !2>. На рис. 2 предстезленз зависимость абсолютного сдвига центров двух лшей в диапазонах 0.69 и 1.03 шаг от высоты. Мсено видеть, что ноучэт температурной зависимости сдвига центра линии «окат призоель к осиСЗхе более чем в гох при определешш положения центра. Это иозет привести к болызи 'около За'-» систематический оыйка; при зондировании профилей влажности ыетодои дп^еренцнзлънзго поглощения.

1. Подробно нсследсаако влияше внутриуолекуляркш: взаиодействий яз. едзпг линий поглзеешя Н_0: влияние -аффекта. колебательной

згзясгаости дзтольнзго '-сс-ента, г-фактора. Показано, что ЕЕ?тр^:ол£кул5?1Шэ взаинодет. •-;'•»:>; определяет величину и знак сдвйга им 1^0 дазле:ы&1г воздуха в гппгроэолноаоц к дальней 1К дгапззонзг.

2. разрбботаз нэтод расчета коэффициентов сдвига V. вычислительные

ПрОГрЕЯЗЫ.

3. Обнаружен и объяснен эффект сукения шй поглгипечия Н,0 г,

Рве.I. Температурная завассмость коэ*о о - линия л -

— - вращательная полоса; —

цпентов сдвига линий К^О давлением 551-642; а -линяя 616-707; - - полосе. /)9.

- IG -

Рис.2. Зсвясямость сли:гг. ::r:;тгo~ Hpü от гисстü» i'- üks 4I4-5i5 ПО-ОСК 2 - дли.:t 7/q-c&, потеси i),í-ZJj;

- 1т ~

полосам типа П!'г <n=o, i,...,5) . 4. Обмякни ;*?бдздазсгася рснсо гкспсрптлепта/ляо рямпряв! исдзу сдзитггк врахателькш: :t Еолобатодъко-врздп'ольйУХ глпл. Показано. что отрздатедыгьй з:изс и бодь'двя в&гачпгз eosîîïîukchtob сдвига Динка ILO двздгнпея воздузга в вшпгсея диапазоне обусловлены з:а'з;тздыдд; взгладсп з cc'ir лятпя от а одарив зтакккии взаиаодействгл. з. Прозааассозне расчеты позХгнкаятсз едзстз лзпй ö полосах

"-V 2W V2V 4W '~V2!V 3W 2V2,Vl'a

и врадзтолпзЯ пздзео, а тааде ксз^пслснтсз уггрспяя лзггй в подзеаг îv/h,, -V'V 2i>a и врзгатэдьной полоса.

Получено ;:срсаа:е согласна со всстл ичодззгчпея сг-сспор^'стггдь'лзлх данная;.

Í>. НвЙДеКУ подярпзусисстп НЗДСНудН HzO В ZQCbVZÍ "ОДЗбДД Г.':Д состояниях из ре:;слия обратной задать Преддзнзнз 'дан/лл, СЕ:с1згй:зя колебательную зависимость г.оддапзуснсст;:. а. Исследована температурная зазазга/ость ноз^агагепгез езддга шпроз ллезгй в полосах »x, !V2lV V3*^. -'V.i » зрздзтедьнсД полосе.

aâZEâSîZi

1. A.D.!3yí;ov, V. í. Brrdi'-kav, . L. N. Sini tea, А.П.СгЛ cJsv, V. N.Stroinovc. Hi rh-s-vn^i ti va 1г-:г cpnitrosccpy oí hir.My- _:;citsd vibr¿stícn-rctat:cn state- of unter vipor./Tcngtli Colequiurf) en Higb Resolution ííolsjculir Spoctrazczpy. Di jen. 1ДВ7. P. 313

2. ¿.Я.Е1ЕСЗ, Е-А.Ксротчсгд'о, Я.С.На-сугзшч, Я. Н. Попа: :ар ев, .Т.Н.Синица, А.!.!. Со до дез, З.Н.Стрсйпоза. Б.Д.Тгасж^сз. Исследование едзпгез пзнтрез .азданого гард дззде'гдед аоздуза з бдгдгс:'. 11л и елдзрхн аг'с^асрч. ís?a.

с. ДО-ДЗ

¿.Д.Енноз, Е.Д.Ксротчз:::^, Л.С.'знуагггн, З.Н.Пснзчарез. Л.Н.Сгзао, Л.?.'.Сагз:сз, 3.!?.Стрсл-:саз, Б.А.Тидсгр^- Иагерзнлп г: расчета сд»:тоя ixr.rrroa гпз-зе водяного ггзлешкп сэздупо п бдазнсн ЕС -л вгугд'сч диапазонах.ЛТрз^-дгагг "И ••« 20. Теде::. 12?з. '■2 Т.

- ¿в -

a. к.Д.Быхоз. Ю.С.МнхуЕхин. JI.H.Синица, В.Н.Стрсйнова. Зависимость от тсдпэратурн коэффициентов сдззц-а центров линий R,0 в воздухе. //Oiœxia атмосферы. 1SS3. С.31-53

s- А.Д.Бннов, Ю.С.Макугаиз. В.Н.Стройнова. Влияние вн2Ггрзиоле:гулярних ззааюдействкй на сдвиги

колоб-атольно-Ере^зтельннх лапй ^О./Сборжк натериалов vin Есзсоазного сшпозиуиа по молекулярной спектроскопии высокого разресзняя. Тснск. 1S37. С.94-37

<ь. ¿.Д.Еккоз, Я.С.Уакусаи, В.Н.Стройисга. Тезперотуркая з^искиость сдгзггсв центров дпн;£Г: водяного пара дазлониеи. Сборник катерпаг.ез vin Всесоюзного сипоз'.даз по цолгхулярной спектроскопии высокого разрешения. Тоуск. 1S37. С.83-501 7. ¿.Д.51К03, Й.С.Нзкукзк, В.Н.Стройнова. Влияние код»5огелыюго всеоуаз zoszixptsm JZiSïA Н,0. /v6op:r,::i кзгсркпдаг VI11 Bcecoi.c-Horo по «0д.дсу/1г.:;;0й спёктроскол:-! ьисокого

Тс^си. 1237. С.15-18 з. ¿.îUSikob. B.C.lîsccyuxr.3!. В.Н.Стройконг. Анализ влияния

воьЗущсгш кэ полу^^-ни линий Н,0 полос ntv //Ояпаг н сло:л:роскс1:;л. 1S33. С.517-521

¿./;.BiC03. Б.А.Еап:-гггкоп. Е.А.КоротЧгПко, В.И.Петров, Ю.Н.Пе;:с££рез, В.К.Сг?д)г-:оз. Л.Н.Сккинз, A.M.Солодев, E.H.C'î розово, B.A.Tï;.i;c;,5:pcd, В. В. Бондарев, С.И.Кобцез. А.В.КсргСлов. Ах Всоеояэккл с езд-по спектроскопии. Тезисы 4i:C7b ï. Киев. 1SS3. С. 234

И). . ft.D.Syl'.ov, Т.h.Kâdoshnikova, V.M.Petrcv. V. I. Serdi ulov, L. ft. Si , A. il. V. N. Gtr oi nova. Investigations of water

vopcr line shift.) by p;-v'SCUro. /Е1 oventli Colloquium cn High Fiuioluticn holccula.- Cpfcctrc-copy. GicsSen. 19B9. J 23. IS, A.D.Bykov, V.fi. uapi tinov. 'v. M-.^arev, Y'J. N. Pononarsv, L.rS.SinitoB, V. M.Stroinov."., ft. fi. Solodov, 3. A. Ti khomirov.

Hxpcriir.'ontci i.fid tïiscraticr.l investigation o-f H^G absorption lir-.e Ciîiifts in Vir.lbîo anrf IK due-to the collision-,. /Abstracts c-f рлр;:гс of Intarrstlcn^I itorfcincj Group on Appl:ea Atmospheric Spectroscopy, t-to^kow. 1990. P. St-75

-IS-

12. A.D.Bykov, V.A.Kapitanov, E.A.Kcrotchsnko, N.N.Lavrentieva, V.V.Lazarov, V.M.Petrov, Yu.N.PononaroVi L.N.Sinitsa, A.M.SolodQV, V,N.Stroinova, Э.А.Т1khomirov./Abstracts of papers of XV Inter-national Laser Radar Con-fercnca. Тся-.з!«. 1790. P.211-212

13. Б.Э.Гроссиел. Э.В.Броуэлл. А.Д.Бызоз, В.А.Кагитеноз, Е.А.Коротченко, В.В.Лазарев. D.H. Пономарев, Я.Н.Спнпцз, Б.Н.Стройнова. Б.А.Тизшнроз. Исследовеяпз едзпгоз xisrfii поглощения 1L0 в вишкей области спектра дззлгнягг воздуха. //Оптпна атмосферы. 1SS0. н7. C.S7S-o90

Формат 60x84 1/16. Объем 1,1 нач. л. Заказ 441. Бесплатно. Тзрож 100 ог.з.

Мплоо предприятие "Полиграфист"

634055, То.мск-55, пр. АЕадсмнчесшй, 2/8