Интегральное поглощение излучения в колебательно-вращательных полосах молекул типа симметричного и асимметричного волчка в разреженном газе

• Автор: Ишов, Александр Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 137 c. : ил

Глава I. Метод расчета интегральных характеристик поглощения излучения в колебательновращательных полосах

§ I. Эквивалентная ширина линии

§ 2. Интегральное поглощение излучения в колебательновращательных полосах

§ 3. Анализ основных приближений

§ 4. Испытание метода универсальных функций

§ 5. Оптимизация метода универсальных функции

Глава II. Математические свойства универсальных функций

§ I. Универсальные функции для фойгтовского контура

линии

§ 2. Метод получения асимптотических разложений для

универсальных функций

§ 3. Асимптотические разложения для универсальных
функций в случае линейных молекул и молекул типа
сферического волчка
§ 4. Асимптотические разложения для универсальных
функций в случае молекул типа симметричного волчка
Глава III. Приближение неперекрывающихся линий в полосе и распространение метода универсальных функций
на оптически неоднородные среды
§ I. Область справедливости приближения неперекрывающихся
линий в полосе
§ 2. Интегральное поглощение излучения в оптически
неоднородных средах

§ 3. Область приложения метода универсальных функций к
планетным атмосферам
Приложение А. Расчет универсальных функций в случае
лоренцовского контура линии
Приложение Б. Зависимость интегрального поглощения излучения в колебательно-вращательных
полосах от температуры
Приложение В. Расчет интегрального пропускания в полосе ^ молекулы Н2О с учетом перекрывания
линий
Приложение Г. Сопоставление теории с экспериментом
Основные результаты диссертации
Литература

Все возрастающий интерес к переносу излучения в колебательно-вращательных полосах молекул вызывается практической потребностью. В этой связи отметим необходимость решения задач переноса инфракрасного (ИК) излучения в атмосферах планет, потребность определения природы излучателей и степени колебательного возбуждения молекул по ИК флюоресценции или хемилюминесценции в технике и экспериментальной физике, разнообразное применение оптических абсорбционных газоанализаторов в промышленности и при анализе загрязнений воздушного бассейна.
В физике планетных атмосфер с переносом ИК излучения приходится иметь дело при решении следующих проблем: I) при исследовании теплового режима планетных атмосфер Г 14,21,26,30,34,45 _/, так как (а) собственное излучение атмосферы является основным механизмом охлаждения атмосферы, а (б) поглощение солнечного излучения в молекулярных полосах при больших концентрациях поглощающего газа - важный фактор нагревания атмосферы; 2) при решении обратных задач переноса излучения с целью получения информации о составе и структуре атмосферы Г 19,26,33,34 _у. Кроме того, знание полей излучения требуется для функционирования оптико-электронных и оптико-механических систем, установленных на космических аппаратах, для астронавигации и для обнаружения объектов в атмосфере Г 22 _7.
Необходимость корректного рассмотрения переноса излучения в колебательно-вращательных полосах молекул возникает при решении ряда задач экспериментальной физики и техники. Сюда относятся исследования колебательно-возбужденных продуктов химических Г 68 1 и ион-молекулярных Г 73 _7 реакций, измерения сечений возбуждения колебательных состояний электронным ударом / 54 _
ных поправках к энергиям жесткого ротатора имеют разные знаки, и при определении УФ в соответствии с (1.77) и (1.79) могут, появиться расходящиеся интегралы.
При полуэмпирической методике учет колебательно-вращательного взаимодействия в молекулах типа симметричного волчка сводится к введению в выражение для интенсивности линии множителя
^ « I; 6»^-^ Атд ; 3^ . ^ « Сд- . С учетом этого в случае р _ и £ -ветвей для
Аналогичные формулы, отвечающие двойной сумме по Т и К в (1.74) не приводим ввиду их громоздкости.
(1.119) определяют погрешности соответствующих приближений при формулировке МУФ и в случае линейных молекул. Тем самым проведенный выше анализ приближений дополняет обоснование МУФ для линейгде для Я -ветви I* = ТН , И. = К+1 , для Р -ветви ** = Т ,
VI = - К , для 0, -ветви (м = а = 0, причем Вд- , , (Ьд- ,
^ и, (V г) = 1оти-) 8(т,о) е ■ /О,
в О
(1.118)
(1.119)
справедливы оценки
(1.120)
(1.121)
В заключение отметим, что величины Да(в,Р (1.96),