Сверхтонкие компоненты полевого спектра нелинейно-оптического резонанса и спиновой конверсии в молекулах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Список рисунков

Список таблиц

1 Введение

1.1 Актуальность темы диссертации

1.2 Обзор литературы.

1.2.1 Полевая спектроскопия.

1.2.2 Спиновая конверсия.

1.3 Цели и задачи исследования.

1.4 Структура и объём диссертации.!.

1.5 Краткий обзор основных глав.

1.6 Публикации автора по теме диссертации

2 Сверхтонкая структура нелинейно-оптического резонанса с полевым сканированием в молекулах симметрии Td

2.1 Введение

2.2 СТС НОР/М в 12СН4 (точное описание)

2.3 СТС НОР/М в 13СН4 (аппроксимация при высоких J).

3.'2 Базисные элементы симметрии .74

3.3 Гамильтониан СТВ.78

3.3.1 Спин-вращательный гамильтониан.78

3.3.1.1 В неосевые спины .78

3.3.1.2 Осевые спины.81

3.3.2 Спин-спиновый гамильтониан.81

3.3.2.1 Взаимодействие внеосевых спинов с осевыми.81

3.3.2.2 Взаимодействие внеосевых спинов между собой.82

3.3.2.3 Взаимодействие осевых спинов между собой.82

3.4 Волновые функции.83

3.4.1 Вращательные ВФ . . .83

3.4.2 Спиновые ВФ.85

3.4.3 Полные ВФ.:.86

3.5 МЭ СТВ .86

3.5.1 Вспомогательные вращательные МЭ.87

3.5.2 Вспомогательные спиновые МЭ.88

3.5.3 Диагональные МЭ.88

3.5.3.1 Спин-вращательные МЭ.89

3.5.3.1.1 В неосевые спины .89

3.5.3.1.2 Осевые спины.89

3.5.3.2 Спин-спиновые МЭ.89

3.5.3.2.1 Взаимодействие внеосевых спинов с осевыми . 89

3.5.3.2.2 Взаимодействие внеосевых спинов между собой . 90

3.5.3.2.3 Взаимодействие осевых спинов между собой.90

3.5.4 Недиагональные МЭ. 90

3.6 Полевая спектроскопия спиновых волчков в молекулах симметрии СзУ . 92

3.7 Спиновая конверсия в молекулах симметрии СзУ .101

3.8 Заключение.105

З.А Коэффициенты Вигнера для групп Сзу и С; .106

З.Б Сферические компоненты тензора 2-го ранга для группы SO3 <Э S3.108

4 Спин-вращательный вклад в спиновую конверсию во фторметане 110

4.1 Введение .110

4.2 Симметризованная форма спин-вращательного гамильтониана.112

4.3 Изотопически независимые спин-врагцательные константы.114

4.4 Полный сверхтонкий вклад в спиновую конверсию в молекулах симметрии

C3v.115

4.5 Конверсионные спин-вращательные константы фторметана.117

4.6 Сравнение спин-вращательных констант фторметана и (дейтеро)метана . . 120

4.7 Заключение.121

5 Заключение 124

5.1 Основные результаты.124

5.2 Степень соответствия теории и эксперимента.126

5.3 Научная новизна и значимость полученных результатов.126

5.4 Возможное развитие задач.126

Список литературы 129

Список обозначений 139

Список рисунков

1.1 Наблюдаемый НОР/Мц в пропускании линейно поляризованного излучения для компонента (и3 Р(7) Р](2-)) изотопа 12СН4. 13

1.2 Наблюдаемые производные НОР/Мц в пропускании излучений, поляризованных линейно и по правому кругу, для компонента (ы3 Р{7) Р^-)) ИЗОТ(Ша 12СН4 . 15

2.1 Наблюдаемая производная НОР/Мц в пропускании излучения, поляризованного по правому кругу, для компонента (ы3 Р(6) F^l-)) изотопа 13СН4 . 22

2.2 Точно вычисленное магнитное расщепление для обоих сверхтонких мульти-плетов (./;/н) компонента (ш3 Р(7) Рц-)) изотопа 12СН4. 31

2.3 Четырёхуровневая схема, отвечающая резонансному рассеянию света . 40

2.4 Точно вычисленные НОР/Мц в пропускании линейно поляризованного излучения для компонента (ш3 Р(7) ^(-р изотопа 12СН4.43

2.5 Точно вычисленные НОР/Мц в пропускании излучения, поляризованного по правому кругу, для компонента (и>3 Р(7) Р2\2-)) изотопа 12СН4. 44

2.6 Производные точно вычисленных НОР/Мц в пропускании излучений, поляризованных линейно и по правому кругу, для компонента (си3 Р(7) F^-)) изотопа 12СН4 . 45

2.7 Производные приближённо вычисленных НОР/Мц в пропускании излучений, поляризованных линейно и по правому кругу, для компонента (и)3. Р(7) Р^-)) изотопа 12СН4 . 57

2.8 Производные приближённо вычисленных НОР/Мц в пропускании излучений, поляризованных линейно и по правому кругу, для компонента (ш3 Р(б) изотопа 13СН4 . 58

2.9 Приближённо вычисленная столкновительная добавка к НОР/Мц в пропускании излучения, поляризованного по правому кругу, для компонента (и>з

Р(7) F^) изотопа 12СН4. 63

2.10 Приближённо вычисленные НОР/Мх в пропускании линейно поляризованного излучения для перехода ^(За'(20) изотопа 13СНзР. 71

Список таблиц

3.1 Матрицы ^-представления для группы Сзу . 79

3.2 СТВ-вклады для конверсионных переходов.105

4.1 Наиболее важные конверсионные резонансы.118

4.2 Коэффициенты и конверсионные вклады.119

5.1 Основные результаты

1. Анализ показал, что для описания всей (включая "аномальную") структуры НОР/М метана по существу достаточно одной столкновительной константы и, описывающей уход с уровней, выделенных светом. По-видимому, учёт столкновительного прихода на эти уровни (например, деориентации их сверхтонких и магнитных FM-подуровней) важен лишь для деталей и поправок. Более определённо это утверждение можно отнести к исследованной области давлений метана, 3-г б мТорр, и лазерного пучка (гауссова профиля) с радиусом rj/e ~ 0.5 см. Аномальная структура НОР/М метана [1, 20, 21, 22] выглядит как внутристолкновительная, т. е. (с учётом гиромагнитного масштаба 2jj) она наблюдается внутри однородной ширины уровней. Это обусловлено отличием (в случае метана, на порядок) спиновых ^-факторов, составляющих молекулу ядер, от вращательного (/-фактора самой молекулы. По своей природе эта структура является сверхтонкой (а не столкновительной), подразделяясь на два типа: комбинационный и балластный. Комбинационная СТС в нуле магнитного поля проявляется, как внутристолкновительная, когда имеет место соотношение (2.64). Кроме того предсказана и описана комбинационная СТС НОР/М в ненулевых полях. Балластный тип относится к новому типу сверхтонких структур НОР/М, отражающих перекачку световой энергии в ядерную спиновую подсистему, опосредованно, через сверхтонкую связь. Резонансным этот нелинейно-оптический процесс становится благодаря обычно имеющемуся (^-факторному) механизму разрыва сверхтонкой связи внешним магнитным полем. Балластная СТС может проявляться, как внутристолкновительная (на фоне комбинационной несверхтонкой), если для v имеет место соотношение (2.69). Продемострирована практическая значимость балластных структур при определении констант СТВ.

2. Адекватная теоретическая модель наблюдаемых структур полностью основана на учёте сверхтонкой структуры уровней. Полезным математическим аппаратом, де-. лающим её описание, независящим от базисного набора ВФ, является операторный.1

3. Получена полезная аппроксимация НОР/М в случае, когда исследуемая мультиспи-новая молекула находится в состоянии быстрого вращения.2

4. Используя эту аппроксимацию НОР/М и соответствующие экспериментальные данные, удалось получить СТВ-константы молекулы 13СН4, значения которых хорошо согласуются с ЯМР-данными этой молекулы. Таким же образом расчитаны оба НОР/П фторметана, обусловленных сверхтонким удвоением уровней, что может облегчить их реальное наблюдение. Требуемая здесь, одна из конверсионных, спин-вращательная константа оценивалась по известным данным о скорости спиновой конверсии во фторметане.

5. Получена формула для спин-вращательного вклада в конверсию ядерных спиновых модификаций молекул, дополняющая спин-спиновый вклад [25]. Для этих (дополнительных) вкладов дана симметрийная классификация (в том числе и по AJ/ АК).

6. Полнота учёта вкладов позволила обратить задачу о спиновой конверсии во фтор-метане. Таким образом впервые удалось оценить его неизвестные конверсионные спин-вращательные константы.

1Его применение было инициировано и проходило с участием А. Г. Рудавца.

2Эта разработка темы (по метану) также была инициирована и проходила с участием А. Г. Рудавца.

5.2 Степень соответствия теории и эксперимента

На настоящий момент устранены все (качественно) значимые расхождения теории и эксперимента. Это' позволяет сделать следующие шаги на пути более точного определения всего набора СТВ-констант фторметана и расширения круга исследуемых молекул.

5.3 Научная новизна и значимость полученных результатов

Тема данной диссертации состоит из двух дополняющих друг друга подтем — спектроскопической и конверсионной. Первая закладывает теоретические основы нового направления исследований — полевой спектроскопии ядерных спиновых волчков в молекулах, т. е. изучение (внутристолкновительной) сверхтонкой структуры полевых спектров нелинейно-оптического резонанса. Вторая содержит решение актуальной научной задачи — вывод формулы для сверхтонкого спин-вращательного компонента ядерной спиновой конверсии в молекулах симметрии фторметана. Дополнительность этих подтем подразумевает возможность получать полные наборы спин-вращательных констант указанных молекул. Эта возможность впервые реализована для фторметана.

5.4 Возможное развитие задач

• Пока столкновительная структура (2.Б.4) выглядит как малая добавка к описанной нами СТС НОР/М метана [например, при и j/r ~ 14кГц, — Vj) — 14%; здесь в Uj существенна пролётная составляющая, см. (1.3)]. Желательно было бы представлять, как меняется ('и чем обусловлена) величина этой добавки при разных давления метана?

Для более чёткого наблюдения столкновительной структуры, вполне возможно следует работать при более низких (чем было у нас) давлениях метана, когда, согласно (2.Б.11), проявляется фактор, ,/2, существенно увеличивающий амплитуду столкновительной структуры по сравнению со сверхтонкой, и использовать более широкий лазерный пучок, чтобы элиминировать в Uj пролётную составляющую.

Другая возможность разделения столкновительной и сверхтонкой структур (по крайней мере, в принципе) может реализоваться при более высоких (чем было у нас) давлениях метана. Она связана с тем, что узкая столкновительная структура НОР/М при круговой поляризации излучения фиксируется по ширине, как внутристолкно-вительная (см. рис. 2.9), а описанная нами балластная СТС НОР/М (см. рис. 2.5) продолжает уширятся (хотя и в пределах отсутствующей здесь комбинационной несверхтонкой). При линейной поляризации излучения, обе структуры (столкновительная и комбинационная сверхтонкая) фиксируются (по ширине), т. е. выглядят как внутристолкновительные (на фоне присутствующей здесь комбинационной несверхтонкой); причём, в зависимости пропускания от магнитного поля, сверхтонкая структура даёт пичок (в нуле поля), столкновительная — нечто промежуточное от раздвоенного пичка и одиночного провала.

Полевые ИК-спектры НОР, обходя столкновительное ограничение, облегчают изучение (внутристолкновительной) СТС уровней молекул. Поскольку зачастую для них необходимо использовать аппроксимацию, желательно было бы понять, как избавиться от ранее отмеченного недостатка предложенной схемы аппроксимации полевого спектра [частичное нарушение равенства (2.62) или его аналога] без увеличения порядка аппроксимации?

Изучение полевых спектров НОР может сочетаться с изучением полевых спектров конверсии, изучение которых только начинается [98, 104]. Важный момент, позволивший нам получить согласованное описание конверсии в изотопах фторметана, — спад столкновительного уширения при высоких ./ [31], т. е. стабилизация высоковозбуждённых вращательных состояний. В плане изучения факторов, влияющих на конверсию, имеет смысл выяснить, как соотносятся эта стабилизация и пара-орто кластеризация состояний?

Вычитая ядерный вклад (3.14) из спин-вращательного тензора (4.28), можно найти электронный вклад. По-видимому, уже назрела задача оценки компонентов последнего и выяснения, как они согласуются с получающимися конверсионными данными по фтор метану?

Этот список можно продолжить [см., в частности, абзац с (2.50) и (2.51)].

Благодарности

Рукопись диссертации читали и делали полезные замечания С. Г. Раутиан и М. JT. Стрекалов. Автор (соискатель) им за это благодарен.

4.7 Заключение

Выражение для спин-вращательного вклада в скорость спиновой конверсии, основанное на несимметризованной форме взаимодействия, впервые получено в работе [5]. Здесь мы рассмотрели уже симметризованный спин-вращательный вклад в спиновую конверсию в молекулах симметрии СзУ. Симметризация спин-вращательного взаимодействия важна только для низких J. Эта симметризация впервые учтена в работа [89]. Однако, если брать те же конверсионные спин-вращательные константы, их формула по сравнению с нашей даёт в 2 раза заниженную скорость конверсии (по-видимому, они не учитывают удвоение уровней по чётности).

Неверным, по нашему мнению, является и их утверждение (см. тж. [98]) об изотропности поперечно-поперечных ядерных компонент спин-вращательного тензора. Это связано с тем, что они учли не все компоненты взаимодействия типа "спин - чужая орбита" [99, 60]. Опущенный компонент включает томасовские поправки [79, 100, 101, 102]. В результате, их формула для ядерных компонентов спин-вращательных констант не совсем соответствует этому типу. В отличие от этого формула (3.14), полученная в [79] вполне соответствует указанному типу, поскольку переходит в него при формальной замене ядерного спина на электронный. Кроме того, их формула для спин-вращательного тензора зависит от выбора начала отсчёта молекулярной системы координат, чего, по-видимому, не должно быть (если мы не учитываем поправку Томаса).

Наконец, их симметрийные соображения, использованные для зануления поперечно-продольных компонент электронных составляющих (e)R\ тоже являются неправильными. Проще всего это можно понять на нашем модельном примере с СН3Н. У него полный спин-вращательный тензор RH (^н4) точно симметричен из-за Та симметрии молекулы, т. е., для метана,

Rf-)z = + (e)^4 = (4-30)

Однако ядерная составляющая (n)RH (^н4) 5 согласно (3.14), несимметрична, и симметрия достигается только при учёте электронной составляющей (e)RH (^н4)- Но именно она. согласно [89], якобы не имеет поперечно-продольных компонент. Вывод — так не может быть. Использование в [89] симметрийных соображений для электронных компонент спин-вращательных констант фторметана не проходит ещё и потому, что компоненты {п£х,пСу) и (nCz) привязаны к ядрам п [в отличие от (Lx, Ly) и (Lz), привязанных к центру масс] и не образуют неприводимых пространств представлений Е и группы Сзу.

Нами рассмотрен симметризованный вклад спин-вращательного взаимодействия Е-типа в конверсию между спиновыми модификациями Е- и Л^типов для молекул симметрии С3у Используя спад (при высоких вращательных моментах J) столкновительного уширения случайных вращательных резонансов между этими спиновыми модификациями, удалось согласовать теоретическое описание конверсии с экспериментальными данными для двух углерод-замещённых изотопов молекулы CH3F [32, 33, 34, 35, 36]. В результате этого впервые получены обе её конверсионные (£-типа) спин-вращательные константы. Обе спин-вращательные константы Rи полученные здесь для фторметана, примерно наполовину больше, чем соответствующие константы (дейтеро)метана. В действительности, эта разница даже несколько меньше, хотя бы потому, что мы учли только пары наиболее близко расположенных вращательных уровней ядерных спиновых модификаций. Например, в [36] берётся более широкий набор6 резонансных пар вплоть до J = SO.

Асимметрия тензора Rh у метана отсутствует из-за его достаточно высокой симметрии

Td. Отсюда, мы приближённо допустили отсутствие асимметрии аналогичного тензора и

6Впрочем, см. сноску на с. 116. у фторметана. В действительности, степень этой асимметрии всё ещё остаётся невыясненной.

Константа , в отличие от обеих констант Rf±)z, проявляется в спектрах как сверхтонкое удвоение вращательных уровней с К = 1 [103, 39]. Её можно найти, например, используя полевой спектр нелинейно-оптического резонанса ([5] и см. приложение 2.Г). Многообещающий альтернативный путь нахождения всех трёх конверсионных спин-вращательных констант описан авторами работы [98]. Они предложили измерять скорость конверсии ядерных спиновых модификаций фторметана в присутствии электрического поля. Пара-орто пересечения вращательных уровней, дающие резонансы в электрополевом спектре конверсии, позволили бы отделить друг от друга спин-вращательный и спин-спиновый вклады в конверсию. В этом методе спин-спиновый вклад можно было бы использовать как шкалу для измерения спин-вращательного. Последнее обстоятельство особенно привлекательно, так как позволяет снять проблемы, связанные с уширением случайных резонансов.

Глава 5 Заключение

1. К. И. Гуськов, А. Г. Рудавец. Нелинейно-оптический спектр магнитного резонанса метана. Препринт №339. ИАиЭ СО АН СССР, Новосибирск, 1986.

2. К. I. Gus'kov and A. G. Rudavets. Nuclear magnetism effect on resonance scattering. Preprint (Inst, of Energy Problems of Chemical Physics of AS USSR, Chernogolovka, 1990).

3. К. И. Гуськов. Полевая спектроскопия сверхтонких взаимодействий и конверсия спиновых модификаций молекул С3у-симметрии. ЖЭТФ, 107(3):704-731, 1995.

4. К. I. Gus'kov. On the spin-rotation contribution to nuclear spin conversion in C3v-symmetry molecules. Application to CH3F. J. Phys. В: At. Mol. Opt. Phys., 32(12):2963-2972, 1999. Preprint http://xxx.lanl.gov/abs/physics/9905015.

5. К. И. Гуськов, А. Г. Рудавец. Новые эффекты в нелинейно-оптических магнитных резонансах натрия. Доклад на X Международной Вавиловской конференции по нелинейной оптике (ИАиЭ СО РАН, Новосибирск, 1990). Программа, с. 11, стенд Р1-34.

6. А. Мессиа. Квантовая механика. Том II. Наука, Москва, 1979.

7. А. К. Попов. Введение в нелинейную спектроскопию. Наука, Новосибирск, 1983.

8. С. Г. Раутиан, Г. И. Смирнов, А. М. Шалагин. Нелинейные резонансы в спектрах атомов и молекул. Наука, Москва, 1979.

9. К. И. Гуськов. Нелинейные магнитные резонансы в пространственно неоднородных условиях. Дипломная работа, Физический факультет НГУ, Новосибирск, 1980.

10. С. Н. Багаев, Е. В. Бакланов, В. П. Чеботаев. Измерение сечений упругого рассеяния в газе методами лазерной спектроскопии. Письма в ЖЭТФ, 16(1): 15—18, 1972.

11. С. Н. Багаев, А. С. Дычков, А. К. Дмитриев, В. П. Чеботаев. Исследование сдвигов нелинейного резонанса в метане на длине волны 3.39мкм. ЖЭТФ, 79(4(10)):1160—1173, 1980.

12. V. S. Letokliov. Saturation spectroscopy. In К. Shimoda, editor, High-Resolution Laser Spectroscopy, number 13 in Topics in Applied Physics, pages 95-171. Springer-Verlag, Berlin, 1976.

13. С. Г. Раутиан, А. М. Шалагин. Эффекты насыщения для долгоживущих систем в пространственно ограниченных полях. ЖЭТФ, 58(3):962-974, 1970.

14. Е. В. Бакланов, Б. Я. Дубецкий, В. М. Семибаламут, Е. А. Титов. Пролётная ширина нелинейного резонанса мощности в газах низкого давления. Квантовая электроника, 2(11 ):2518—2520, 1975.

15. А. М. Бадалян, С. М. Кобцев, В. И. Ковалевский, С. Г. Раутиан, Э. Г. Сапрыкин, Г. И. Смирнов. Индуцирование узких нелинейных магнитооптических резонансов молекулярными столкновениями. Письма в ЖТФ, 9(14):846—850, 1983.

16. А. М. Badalyan, V. I. Kovalevsky, S. С. Rautian, Ё. G. Saprykin, and G. I. Smirnov. Nonlinear magneto-optical resonances induced by molecular collisions. Optics Comm., 51 (1): 21—24, 1984.

17. A. M. Бадалян, В. И. Ковалевский, М. К. Макаров, Э. Г. Сапрыкин, Г. И. Смирнов, В. А. Сорокин. Узкие магнитооптические резонансы поглощения в газе при нелинейном эффекте Фарадея. Квантовая электроника, 11(9): 1S02—1806, 1984.

18. Г. И. Смирнов, М. Л. Стрекалов, Д. А. Шапиро. Нелинейные магнито-оптические резонансы сверхтонкой структуры радиационных переходов. ЖЭТФ, 89(5(11)): 1522— 1533, 1985.

19. P. L. Chapovsky. CH3F spin-modification conversion induced by nuclear magnetic dipole-dipole interactions. Phys. Rxv. .4, 43(7):3624-3630, 1991.

20. R. F. Curl, Jr., .J. V. V. Kasper, and K. S. Pitzer. Nuclear spin state equilibration through nonmagnetic collisions. J. Chem. Phys., 46(8):3220-3228, 1967.

21. P. N. Yi, I. Ozier, and N. F. Ramsey. Low-field hyperfine spectrum of CH4. J. Chem. Phys., 55(11):5215—5227, 1971.

22. Ф. X. Гельмуханов, A. M. Шалагин. Светоиндуцированная диффузия газов. Письма в ЖЭТФ, 29(12):773—776, 1979.

23. Ф. X. Гельмуханов, А. М. Шалагин. Теория явления светоиндуцированной диффузии.

24. ЖЭТФ, 78(5):1674—1686, 1980.

25. JI. Н. Краснопёрое, В. Н. Панфилов, В. П. Струнин, П. Л. Чаповский. Разделение орто- и парамодификацйй молекул CH3F методом светоиндуцированного дрейфа. Письма 6 ЖЭТФ, 39(3): 122-124, 1984.

26. N. J. Trappeniers and Е. W. A. Elenbaas-Bunschotten. A study of the line width in the rotational spectrum of methylfluoride. Chem. Phys. Lett., 64(2):205-208, 1979.

27. П. JI. Чаповский. Конверсия ядерных спиновых модификаций молекул CH3F в газовой фазе. ЖЭТФ, 97(5):1585—1596, 1990.

28. В. Nagels, P. Bakker, L. J. F. Hermans, and P. L. Chapovsky. Nuclear spin conversion in CH3F at elevated temperature. Phys. Rev. A, 57(6):4322-4326, 1998.

29. B. Nagels, M. Schuurman, P. L. Chapovsky, and L. .]. F. Hermans. Intermodular versus intramolecular interactions in nuclear spin conversion: Experiments on 13CH3F — O2. J-Chem. Phys., 103( 12):5161-5163, 1995.

30. B. Nagels. M. Schuurman, P. L. Chapovsky, and L. J. F. Hermans. Nuclear spin conversion in molecules: Experiments on 13CH3F support a mixing-of-states model. Phys. Rev. A, 54(3): 2 05 0—205 0, 1996.

31. B. Nagels. New Light on Nuclear Spin Conversion in Molecules. PhD thesis, Rijks ■University, Leiden, 1998. (unpublished).

32. K. Sakurai and K. Shimoda. Tunable infrared maser spectrometers. Japan. J. Appl. Phys., 5(10):938-947, 1966.

33. Т. Kasuya. The He-Xe 3.5 /лт laser with an extended tuning range. Japan. J. Appl. Phys., 11(10): 1575—1575, 1972.39 4041 4243 44 [4546 4748 4950 51

34. Ч. Таунс, А. Шавлов. Радиоспектроскопия. ИЛ, Москва, 1959.

35. Дж. Попл, В. Шнейдер, Г. Бернстейн. Спектры ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. Изд. ин. лит., Москва, 1962.

36. С. Стенхольм. Основы лазерной спектроскопии. Мир, Москва, 1987.

37. Е. Е. Uzgiris, .J. L. Hall, and R. L. Barger. Precision infrared Zeeman spectra of CH4 studied by laser-saturated absorption. Phys. Rev. Lett, 26(6):289-293, 1971.

38. Л. Биденхарн, Дж. Лаук. Угловой момент в квантовой физике. Мир, Москва, 1984.

39. А. Мессиа. Квантовая механика. Том I. Наука, Москва, 1978.

40. М. Шуберт, Б. Вильгельми. Введение в нелинейную опт.ику. Часть I: Классическое рассмотрение. Мир, Москва, 1973.

41. Ф. Р. Гантмахер. Теория матриц. Наука, Москва, 1988.

42. И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. Справочник по математике. Наука, Москва, 1980.

43. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике. Наука, Москва, 1970.

44. Д. Мамфорд. Лекции о тэта-функциях. Мир, Москва, 1988. Дополнительная статья: X. Умемура, Решение алгебраических уравнений с помощью тэта-констант.

45. Ф. И. Фёдоров. Труппа Лоренца. Наука, Москва, 1979.

46. П. Ланкастер. Теория матриц. Наука, Москва, 1982.

47. R. L. Barger and J. L. Hall. Pressure shift and broadening of methane line at 3.39 цт studied by laser-saturated molecular absorption. Phys. Rev. Lett., 22(l):4-8, 1969.

48. И. P. Шен. Принципы нелинейной оптики. Наука, Москва, 1989.

49. M. Dang-Nhu, A. S. Pine, and A. G. Robiette. Spectral intensities in the u3 bands of 12CH4 and 13CH4. J. Mol. Spectrosc., 77:57-68, 1979.

50. M. Абрамович, И. А. Стиган. Справочник no специальным функциям. Наука, Москва, 1979.

51. Дж. Шеффилд. Рассеяние электромагнитного излучения в плазме. Атомиздат, Москва, 1978.

52. Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. Фейнмановс.кие лекции по физике, volume 1. Мир, Москва, 1976. Вып. 3: Излучение, волны, кванты.

53. Г. Эберт. Краткий справочник по физике. Гос. изд. физ.-мат. лит., Москва, 1963.

54. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. Квантовая механика (Нерелятивистская теория). Наука, Москва, 1989.

55. И. И. Собельман. Введение в теорию атомных спектров. Наука, Москва, 1977.

56. С. А. Альтшулер. Дисперсионные соотношения в теории парамагнитного резонанса. Всб. Проблемы теоретической физики (памяти И. Е. Тамма). Наука, Москва, 1972. с с. 381-388.

57. У. Флайгер. Строение и динамика молекул. Мир, Москва, 1982.

58. W. Н. Flygare and J. Goodisman. Calculation of diamagnetic shielding in molecules. J.

59. Chern. Phys., 49(7):3122~3125, 1968.

60. T. D. Gierke and W. H. Flygare. An Empirical evaluation of the individual elements in the nuclear diamagnetic shielding tensor by the atom dipole method. J. Am. Chem. Soc., 94(21):7277—7283, 1972.

61. С. H. Anderson and N. F. Ramsey. Magnetic resonance molecular-beam spectra of methane.

62. Phys. Rev., 149( 1): 14—24, 1966.

63. B. R. Applemau and B. P. Dailey. Magnetic shielding and susceptibility anisotropies. In

64. S. Waugh, editor, Edv. Mag. Res. 7, pages 231-320. Academic Press, New York, 1974.

65. W. H. Flygare. Magnetic interactions in molecules and an analysis of molecular electronic charge distribution from magnetic parameters. Chem. Rev., 74(6):653-687, 1974.

66. Ю. С. Макушкин, Вл. Г. Тютерев. Методы возмущений и эффективные гамильтонианы в молекулярной спектроскопии. Наука, Новосибирск, 1984.

67. R. Bocquet, D. Boucher, W. D. Chen, D. Papousek, G. Weodarczak, and J. Demaison. The submillimeter-wave rotational spectrum of fluoroform: analysis of the К = 3 line doubling.

68. J. Mol. Spectrosc., 163(l):291-299, 1994.

69. R. Bocquet, W. D. Chen, D. Papousek, G. Wlodarczak, and J. Demaison. The submillimeter-wave rotational spectra of 12CD3F, 13CD3F, CH3Br, CH3C = CH. J. Mol.

70. Spectrosc., 164(2):456-472, 1994.

71. R. Bocquet, J. Burie, W. I). ('lien, G. Wlodarczak, and J. Demaison. The millimeter- and submillimeter-wave rotational spectrum of CH3CF3: observation of the К = 3 splitting. J.

72. Mol. Spectrosc., 165(2):494-499, 1994.

73. W. G. Harter, C. W. Patterson, and F. J. daPaixao. Frame transformation relations in ■ symmetric polyatomic molecules. Rev. Mod. Phys., 50(l):37-83, 1978.

74. J. W. Cederberg. :Aplication of Racah algebra to molecular point groups. Arner. J. Phys., 40( 1): 159—172, 1972.

75. Д. Т. Свиридов, Ю. Ф. Смирнов. Теория оптических спектров ионов переходных металлов. Наука, Москва, 1977.

76. Б. И. Жилпнский, В. И. Перевалов, Вл. Г. Тютерев. Метод неприводимых тензорных операторов б теории спектров молекул. Наука, Новосибирск, 1987.

77. M. Danos. Fully consistent phase conventions in angular momentum theory. Ann. Phys., 63(2):319—334, 1971.

78. JI. Д. Ландау, E. M. Лифшиц. Механика. Наука, Москва, 1988.

79. G. R. Gunther-Mohr, С. H. Townes, and J. H. Van Vlec.k. Hyperfine structure in the spectrum of WNH3. II. Theoretical discussion. Phys. Rev., 94(5):1191-1203, 1954.

80. S. C. Wofsy, J. S. Muenter, and W. Klemperer. Determination of hyperfine constants and nuclear shielding in methyl fluoride and comparison with other molecules. J. Chem. Phys., 55(5):2014—2019, 1971.

81. А. Боум. Квантовая механика: основы и приложения. Мир, Москва, 1990.

82. И. Г. Каплан. Симметрия многоэлектронных систем. Наука, Москва, 1969.

83. А. Барут, Р. Рончка. Теория представлений групп и её' приложения. Мир, Москва, 1980.

84. М. Г. Веселое, Л. Н. Лабзовский. Теория атома: строение электронных оболочек. Наука, Москва, 1986.

85. R. G Brewer. Precision determination of CH3F dipole moment by nonlinear infrared spectroscopy. Phys. Rev. Lett., 25(24): 1639-1641, 1970.

86. G. Cazzoli, G. Cotti, L. Dore, and Z. Risiel. Rotational spectrum of tertiary butyl isocyanide up to 730 GHz — The observation and classification of the Л3 splitting. J. Mol. Spectrosc., 162(2) :467—473, 1993.

87. W. G. Harter and C. W. Patterson. Theory of hyperfine and syperfine levels in symmetric polyatomic molecules. I. Trigonal and tetragonal molecules: Elementary spin 1/2 cases in vibronic ground states. Phys. Rev. A, 19(6):2277-2303,' 1979.

88. E. Ilisca and К. Bahloul. Spin-rotation interactions in the nuclear spin conversion of CH3F.

89. Phys. Rev. A, 57(6):4296—4300, 1998.

90. W. Gordy and R. L. Cook. Microwave molecular spectra. John Wiley & Sons, Inc., New York, 3rd edition, 1984.

91. Д. В. Беклемишев. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры. Наука, Москва, 1976.

92. К. Bahloul. Des interactions hyperfines et de la conversion des isomers de spin nucleaire de CH3F. PhD thesis, Univ. Paris-7, 1998. (unpublished).

93. H. Jetter, E. F. Pearson, C. L. Norris, J. C. McGurk, and W. H. Flygare. Time-resolved infrared-microwave double resonance in CH3F: theory and experiment. J. Chem. Phys.,59(4): 1796— 1S04, 1973.

94. M. Loete. Developpement complet du moment dipolaire des molecules tetraedriques. Application aux bandes triplement degenerees et a la diade u2 et щ. Can. J. Phys., 61 (8): 1242-1259, 1983.

95. D. Papousek, Yen-Chu Hsu, Hann-Sen Chen, P. Pracna, S. Klee, M. Winnewisser, and J. Demaison. Far infrared spectrum and ground state parameters of 12CH3F. J. Mol.

96. Spec.trosc., 159(1 ):33-41, 1993.

97. D. Papousek, J. Demaison. G. Wlodarczak, P. Pracna, S. Klee, and M. Winnewisser. High-resolution Fourier transform infrared spectrum of z-^/^s fundamental band system of 13CH3F. J. Mol. Spec.trosc., 164(2):351-367, 1994.

98. J. P. Champion and G. Pierre. Vibration-rotation energies of harmonic and combination levels in tetrahedral XY4 molecules. J. Mol. Spec.trosc., 79(2):255-280, 1980.

99. K. Bahloul, M. IraoAstaud, E. Ilisca, and P. L. Chapovsky. Nuclear spin conversion and spin-rotation interaction in CH3F. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 31(l):73-85, 1998.

100. Т. Itoh. Derivation of nonrelativistic hamiltonian for electrons from quantum electrodynamics. Rev. Mod. Phys., 37(1):159-165, 1965.

101. К. Ициксон, Ж.-Б. Зюбер. Квантовая теория поля. ИО НФМИ, Новокузнецк, 2000.

102. JI. Райдер. Квантовая теория поля. Мир, Москва, 1987.

103. R. U. Sexl and Н. К. Urbantke. Relativitat, Gruppen, Teilchen. Springer-Verlag, Berlin, 1976.

104. Ci. R. Gunther-Mohr, R. L. White, A. L. Schawlow, W. E. Good, and D. K. Coles. Hyperfine structure in the spectrum of 14NH3. I. Experimetal results. Phys. Rev., 94(5):1184-1191, 1954.

105. P. L. Chapovsky and L. J. F. Hermans. Nuclear spin conversion in polyatomic molecules.

106. Сзу, группа молекулярной симметрии, 74, 76

107. Cj, инверсионная группа, 76

108. С, ортогон. матрица, 83 С?, 114с£, 801. С*, 80г'0", 114d, оператор электродип. момента 12c/mn, для метана, 38 134п, для метана, 38 dj,jK, для фторметана, 97 dmn = (m\d\n}, 32редуцир. МЭ для d, 33 jmn, (модифицир.) редуцир. МЭ для d, 32Д

109. Aj = 7J^(0), П AJ = 7J-B(°),25 = 25

110. AJ = Jm Jn, 94 AJ = J' - J, 91 AK = K'r - Ко, 91 At = t' - т., 91б = ei, 77, 7.9, 107 ea = ег"2™/3, 77, 79

111. G, группа перестановок, 7471i,j = 7) 7J, 27 U =gjlN, И, 2527j ~ 0.477 кГц Гс-1, для метана, 11 7n = /ft ~ 0.762 кГц Гс~\ 25 7$\ 6927}^ ~ -0.094 кГц Гс-1, для фторметана, 70 71 = S'/Tn, 25r(a) с r( а)7/, А' = 7г 7Д' 1 69 G^i = dmnE^/2h, 37 9qij=g}~9J,3 2

112. X, оператор чётности, 83 j„2 = + ^ 104

113. J?, ядерный спин, 112 J2 = J(J + 1), 28ji — jfi}Mi, набор квант, чисел, 28, 39 Jmn = Jm Jni

114. И, четырёхуровневая схема, 40 401. К = |М|, 84

115. Л* = н\1. Hf\ 39 Xij = hi — hj, 39то и), перестановка индексов, 1127

116. Un, ядерный магнетон, 25, 112 А4 = flj^N, 82, 112и, аддитивная внутр. чётность, 83uj, полуширина уровня j, 10z/R, полуширина обр. провала Лэмба длявнеш. ячейки, 14 и, полуширина перехода 10

117. Оз = S03 (8) Ch 74, 76, 113 О = ш штп, 8 uiq = и + 11 u>D = кум, 39иd — 0.16 ГГц, для метана, 21 = (wi wi)/2, 11, 12 Шгап = cjm - шп, 24 fi9 = П + gAj, 39lj, единичная матрица, 23 <g), прямое произведение групп (или представлений), 74

118. Р, давление газа, 111 р, мультипл. чётность, 76, 83 р, для метана, 38 р, для фторметана, 69 р-т, мультипл. внутр. чётность, 83 IV. = л/ИЫ--. 341. Яг qj, 40г = Rest(Ar/3), 84 Г!/е, радиус пучка, 14 RS 114п)Г, 79

119. S3, группа перестановок, 113 5со1> столкн- добавка, 62m,a = Molecule ~ °"atom, 58, 114 П, четырёхуровневая схема, 62 U, четырёхуровневая схема, 62 = »W'/hr3„„ 82т, аддитивная чётность, 83 £■"=(£*,. 29 х, векторное произведение векторов, 26

120. G, группа молекулярной симметрии, 74х = \2Gml/is\2, параметр насыщения, 37\2Gtl/v\2, 96 ;<, индекс

121. ЗЗсноска о, аддитивная чётность, 76 V, трёхуровневая схема, 40 Vm 51v nqi ° хvM = у/2квТ/т, 23

122. А, трёхуровневая схема, 40 А™, 511. ВФ, волновая функция, 271. Гц — с , 25сноска1. Гц = 2ТГ С -1, 25СНОска1. ИК, инфракрасный, 23

123. НОР, нелинейно-оптический резонанс, 8 НОР/П, НОР с полевым сканированием, 9

124. НОР/Пц, или В(°) || к, 9 НОР/П j., Е^ или 1 к, 9 НОР/Ч, НОР с частотным сканированием, 8

125. НОР/М, НОР с магнитным сканированием, 8 НОР/Мц, || к, 36 НОР/Мх, Б<0) || е ± fc, 36 НОР/Э, НОР с электрическим сканированием, 8

126. СЗ, собственное значение, 28 СТВ, сверхтонкое взаимодействие, 74 СТС, сверхтонкая структура, 91. МЭ, матричный элемент, 27