Ударное уширение спектральных линий при медленных атомных столкновениях

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В настоящее время большое внимание исследователей уделяется многоуровневому моделированию сложных газофазных физико-химических процессов, протекающих в атмосфере, при горении и в плазмохимических установках. Одним из важнейших микроскопических процессов, определяющих перенос излучения в указанных системах, является уширение спектральных линий при столкновениях излучающих атомов с атомами в основном состоянии. В данной работе предложена формулировка единой франк-кондоновской теории уширения спектральных линий в газах в терминах теории медленных атомных столкновений и неадиабатических переходов. Это позволяет по виду адиабатических потенциальных кривых сталкивающихся атомов выбирать наиболее эффективные каналы приводящих к уширению столкновений и на этой основе применять достаточно простые модели, разработанные в теории неадиабатических переходов. В качестве примера использования такого подхода проведены расчеты центра и крыльев контура спектральной линии излучения Ar(3P1) → Ar(1S0) возбужденных атомов аргона в собственном газе.

About the authors

С. Уманский

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Author for correspondence.
Email: unan43@mail.ru
Россия, Москва

С. Адамсон

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: unan43@mail.ru
Россия, Москва

А. Ветчинкин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: unan43@mail.ru
Россия, Москва

М. Деминский

ООО “Кинтех Лаб”

Email: unan43@mail.ru
Россия, Москва

О. Ольхов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: unan43@mail.ru
Россия, Москва

Ю. Чайкина

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: unan43@mail.ru
Россия, Москва

А. Шушин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: unan43@mail.ru
Россия, Москва

М. Голубков

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: unan43@mail.ru
Россия, Москва

References

  1. Родионов А.И., Родионов И.Д, Родионова И.П. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 10. С. 61; https://doi.org/10.31857/S0207401X21100113
  2. Harde H. // Intern. J. Atmos. Sci. 2013. V. 2013. P. 1; https://doi.org/10.1155/2013/503727
  3. Chu H., Liu F., Zhou H. // Intern. J. Heat Mass Transf. 2011. V. 54. № 21–22. P. 4736; https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.06.002
  4. Голубков Г.В., Шапочкин М.Б. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 7. С. 19; https://doi.org/10.1134/S0207401X19070033
  5. Yang S., Nagaraja S., Sun W. et al. // J. Phys. D. Appl. Phys. 2017. V. 50. № 43. 433001; https://doi.org/10.1088/1361-6463/aa87ee
  6. Левашов В.Ю., Козлов П.В., Быкова Н.Г. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 1. С. 16; https://doi.org/10.31857/S0207401X2101009X
  7. Забелинский И.Е., Козлов П.В., Акимов Ю.В. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 11. С. 22; https://doi.org/10.31857/S0207401X2111011X
  8. Козлов П.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 12. С. 23; https://doi.org/10.31857/S0207401X21120104
  9. Deminsky M., Adamson S., Chernysheva I. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2015. V. 48. № 20. 205202; https://doi.org/10.1088/0022-3727/48/20/205202
  10. Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М.: Физматгиз, 1963.
  11. Schuller F., Behmenburg W. // Phys. Rep. 1974. V. 12. № 4. P. 273; https://doi.org/10.1016/0370-1573(74)90018-0
  12. Ben-Reuven A. // Adv. Chem. Phys. 1975. V. 33. P. 235; https://doi.org/10.1002/9780470142523.ch5
  13. Lewis E.L. // Phys. Rep. 1980. V. 58. № 1. P. 1; https://doi.org/10.1016/0370-1573(80)90056-3
  14. Peach G. // Adv. Phys. 1981. V. 30. № 3. P. 367; https://doi.org/10.1080/00018738100101467
  15. Allard N., Kielkopf J. // Rev. Mod. Phys. 1982. V. 54. № 4. P. 1103; https://doi.org/10.1103/RevModPhys.54.1103
  16. Sando K.M., Chu S.I. // Adv. At. Mol. Phys. 1989. V. 25. P. 133; https://doi.org/10.1016/S0065-2199(08)60085-8
  17. Szudy J., Baylis W.E. // Phys. Rep. 1996. V. 266. № 3–4. P. 127; https://doi.org/10.1016/0370-1573(95)00054-2
  18. Jabloński A. // Phys. Rev. 1945. V. 68. № 3–4. P. 78; https://doi.org/10.1103/PhysRev.68.78
  19. Jabloński A. // Phys. Rev. 1946. V. 69. № 1–2. P. 31; https://doi.org/10.1103/PhysRev.69.31
  20. Baranger M. // Phys. Rev. 1958. V. 111. № 2. P. 481; https://doi.org/10.1103/PhysRev.111.481
  21. Baranger M. // Phys. Rev. 1958. V. 112. № 3. P. 855; https://doi.org/10.1103/PhysRev.112.855
  22. Royer A. // Can. J. Phys. 1974. V. 52. № 18. P. 1816; https://doi.org/10.1139/p74-238
  23. Szudy J., Baylis W.E. // J. Quant. Spectr. Radiat. Transf. 1975. V. 15. № 7–8. P. 641; https://doi.org/10.1016/0022-4073(75)90032-1
  24. Szudy J. // Acta Phys. Pol. A. 1978. V. 54. № 6. P. 841.
  25. Herman P.S., Sando K.M. // J. Chem. Phys. 1978. V. 68. № 3. P. 1153; https://doi.org/10.1063/1.435804
  26. Fano U. // Phys. Rev. 1963. V. 131. № 1. P. 259; https://doi.org/10.1103/PhysRev.131.259
  27. Ben-Reuven A., Mukamel S. // J. Phys. A: Math. Gen. 1975. V. 8. № 8. P. 1313; https://doi.org/10.1088/0305-4470/8/8/016
  28. Rabin Y., Mukamel S. // J. Phys. B: At. Mol. Phys. 1980. V. 13. № 11. P. L331; https://doi.org/10.1088/0022-3700/13/11/002
  29. Demura A.V., Umanskii S.Y., Scherbinin A.V. et al. // Intern. Rev. At. Mol. Phys. 2011. V. 2. № 2. P. 109.
  30. Demura A.V., Umanskii S.Y., Scherbinin A.V. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2012. V. 397. № 1. 012033; https://doi.org/10.1088/1742-6596/397/1/012033
  31. Никитин Е.Е., Уманский С.Я. Неадиабатические переходы при медленных атомных столкновениях. М.: Атомиздат, 1979.
  32. Nikitin E.E., Umanskii S.Y. Theory of slow atomic collisions / Eds. Goldanskii V.I., Gomer R., Schäfer F.P., Toennies J.P. Berlin, Heidelberg: Springer, 1984; https://doi.org/10.1007/978-3-642-82045-8
  33. Lewis E.L., Harris M., Alford W.J. et al. // J. Phys. B: At. Mol. Phys. 1983. V. 16. № 4. P. 553; https://doi.org/10.1088/0022-3700/16/4/009
  34. Julienne P.S. // Spectral line shapes. V. 2. Berlin, New York: Walter de Gruyter & Co., 1983. P. 770.
  35. Julienne P.S., Mies F.H. // Phys. Rev. A. 1984. V. 30. № 2. P. 831; https://doi.org/10.1103/PhysRevA.30.831
  36. Julienne P.S., Mies F.H. // Phys. Rev. A. 1986. V. 34. № 5. P. 3792; https://doi.org/10.1103/PhysRevA.34.3792
  37. Mies F.H., Smith A.L. // J. Chem. Phys. 1966. V. 45. № 3. P. 994; https://doi.org/10.1063/1.1727717
  38. Sansonetti J.E., Martin W.C. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2005. V. 34. № 4. P. 1559; https://doi.org/10.1063/1.1800011
  39. Granovsky A.A. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. № 21. 214 113; https://doi.org/10.1063/1.3596699
  40. Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A. et al. // J. Comput. Chem. 1993. V. 14. № 11. P. 1347; https://doi.org/10.1002/jcc.540141112
  41. Tang K.T., Toennies J.P. // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. № 11. P. 4976; https://doi.org/10.1063/1.1543944
  42. Lewis E.L. // Proc. Phys. Soc. 1967. V. 92. № 3. P. 817; https://doi.org/10.1088/0370-1328/92/3/334
  43. Laporte P., Damany N., Damany H. // Opt. Lett. 1987. V. 12. № 12. P. 987; https://doi.org/10.1364/OL.12.000987
  44. Hu Y., Wang X., Zuo D. // Vacuum. 2022. V. 203. 111 229; https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2022.111229
  45. Takayanagi K. // Prog. Theor. Phys. 1952. V. 8. № 1. P. 111; https://doi.org/10.1143/ptp/8.1.111
  46. Никитин Е.Е. Теория элементарных атомно-молекулярных процессов в газах. М.: Химия, 1970.
  47. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики: Т. 3. Квантовая механика (нерелятивистская теория). М.: Физматлит, 2004.
  48. Langer R.E. // Phys. Rev. 1937. V. 51. № 8. P. 669; https://doi.org/10.1103/PhysRev.51.669
  49. Найфэ А.Х. Методы возмущений. М.: Мир, 1976.

Supplementary files


Copyright (c) 2023 С.Я. Уманский, С.О. Адамсон, А.С. Ветчинкин, М.А. Деминский, О.А. Ольхов, Ю.А. Чайкина, А.И. Шушин, М.Г. Голубков

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies