Исследование индуцированного спектра поглощения в области фотодиссоционного континуума Герцберга кислорода и его бинарных смесей с буферными газами

• Автор: Бутурлимова, Марина Валерьевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Электронное строение молекулы кислорода и ее электронный
спектр поглощения в области 200 - 280 нм
1.2 Спектр индуцированного поглощения кислорода
1.3 Об интенсивности индуцированных электронных переходов
1.4 Определение функции дипольного момента перехода индуцированной полосы по температурной зависимости интенсивности этой полосы
ГЛАВА II. ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Спектральная установка
2.2. Кювета-криостат
2.3. Система для получения сжатой двухкомпонентной смеси
2.4. Методика проведения эксперимента с чистым кислородом
2.4.1. Определение бинарного коэффициента поглощения /Л\
из спектроскопических данных
2.4.2. Определение плотности кислорода
2.4.3. Методика проведения эксперимента с чистым кислородом
при низкой температуре
2.5. Методика проведения эксперимента со смесями кислород — аргон и кислород - азот
2.5.1. Методика составления смеси
2.5.2. Определение плотности компонент смеси
2.5.3. Методика проведения эксперимента со смесыо
кислород - буферный газ при низкой температуре
2.5.4. Методика определения бинарного коэффициента поглощения
пары кислород — буферный газ при низкой температуре
ГЛАВА III. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИНАРНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОГЛОЩЕНИЯ
КИСЛОРОДА И ЕГО СМЕСЕЙ С АРГОНОМ И С АЗОТОМ
3.1 Чистый кислород
3.2. Смесь кислород - аргон
3.3. Смесь кислород - азот
3.4. Анализ экспериментальных данных
ГЛАВА IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИИ ДИПОЛЬНОГО МОМЕНТА ПЕРЕХОДА ДЛЯ ИНДУЦИРОВАННОЙ ПОЛОСЫ ГЕРЦБЕРГАIII КИСЛОРОДА
4.1. Методика расчета
4.2. Взаимодействующая пара 02
4.2.1. Определение параметра г0 функции М(г)=М0ехр(-г / г0)
4.2.1 .а. Потенциал Леннард-Джонса (12 - 6)
4.2.1.6. Изотропный кусочный потенциал
4.2.1.В. Анизотропный потенциал МБУ
4.2.2. Определение параметров г0иВ функции М(г)=М0(схр(->- / г0)+ Вг6)
4.2.2.а. Изотропный кусочный потенциал
4.2.2.6. Анизотропный потенциал МБУ
4.3. Взаимодействующая пара 02 - Аг
4.3.1. Определение параметров г0 и В функции М(г)=Мо(ехр(-т /г0)+ Вг6). Потенциал Леннард-Джонса (12 - 6)
4.4. Взаимодействующая пара 02 - И2
4.4.1. Определение параметров г0 и В функции М(г) =Мо(ехр(-г/г0)+Вг6)
4.4.1 .а. Потенциал Леннард-Джонса (12 - 6)
4.4.1.6. Изотропный потенциал МБУ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность темы. Исследования спектров, индуцировашьых межмолекулярными взаимодействиями, представляют собой обширный раздел спектроскопии, находящий применение в физике и химии газов, жидкостей и твердых тел, нелинейной оптике, физике атмосферы и астрофизике. В основном литература по этой тематике относится к исследованию колебательно — вращательных спектров поглощения молекул, а электронные индуцированные переходы пока мало изучены. Одним из наиболее важных объектов исследования спектроскопии межмолекулярных взаимодействий в области электронных переходов являются полосы поглощения кислорода, расположенные в ИК, видимой, УФ и вакуумной УФ области.
В последнее время особое внимание уделяется получению количественных данных о сечениях поглощения кислорода в области фотодиссоционного континуума Герцберга (200 - 242 нм). Внимание к исследованию поглощения кислорода в области фотодиссоционного континуума Герцберга в первую очередь обусловлено тем, что кислород является основным фотоактивным компонентом атмосферы, а поглощение им солнечной радиации в области 200 — 242 нм приводит к появлению атомов кислорода в триплетном 3Р состоянии, концентрация которых определяет эффективность химических реакций образования молекул озона. На основании многочисленных исследований (обзор [1]) было установлено, что образование озона вдет через возбуждение молекулы кислорода в так называемые полосы Герцберга I, П и Ш [2, 3, 4]. Показано, что это возбуждение происходит как в свободных молекулах кислорода, так и в столкновительных комплексах 02 - 02 (например [5]) или 02 - X, где X - атом или молекула буферного газа (например [1, 6, 7]).
Изучение поглощения кислорода в области фотодиссоционного континуума Герцберга интересно и с точки зрения построения модели, адекватно описывающей протекающие в атмосфере физико-химические процессы. Для построения вертикального профиля атмосферы желательно знать не только величины бинарного коэффициента поглощения различных пар 02 - X, закономерности их изменения в зависимости от свойств X, но и их температурное поведение. Такие данные важны также и для развития теории интенсивности индуцировашгых

так как в этом случае все экспериментальные данные для одной температуры
рассчитываются совместно. Значения р\, вычисленные согласно формуле 3.1 для
четырех фиксированных длин волн, приведены в таблице 3.4 и на рисунке 3.3.
Таблица. 3.4. Величины бинарного коэффициента поглощения //цТО5 (Лмага‘2см ') пары Ог - Ог в спектральной области 200 - 215 нм в температурном интервале 295-110 К.
Г, К

р, ата
23.4 43

21.3
34.7 .27

14.5 19

17.0 20
р, Амага
Л, нм