Ударное уширение спектральных линий при медленных атомных столкновениях
- Authors: Уманский С.1, Адамсон С.1, Ветчинкин А.1, Деминский М.2, Ольхов О.1, Чайкина Ю.1, Шушин А.1, Голубков М.1
-
Affiliations:
- Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
- ООО “Кинтех Лаб”
- Issue: Vol 42, No 4 (2023)
- Pages: 31-46
- Section: КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ, КАТАЛИЗ
- URL: https://journals.rcsi.science/0207-401X/article/view/139894
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0207401X23040143
- EDN: https://elibrary.ru/MXJCSX
- ID: 139894
Cite item
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
- 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
- Harde H. // Intern. J. Atmos. Sci. 2013. V. 2013. P. 1; https://doi.org/10.1155/2013/503727
- 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
- Голубков Г.В., Шапочкин М.Б. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 7. С. 19; https://doi.org/10.1134/S0207401X19070033
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М.: Физматгиз, 1963.
- Schuller F., Behmenburg W. // Phys. Rep. 1974. V. 12. № 4. P. 273; https://doi.org/10.1016/0370-1573(74)90018-0
- Ben-Reuven A. // Adv. Chem. Phys. 1975. V. 33. P. 235; https://doi.org/10.1002/9780470142523.ch5
- Lewis E.L. // Phys. Rep. 1980. V. 58. № 1. P. 1; https://doi.org/10.1016/0370-1573(80)90056-3
- Peach G. // Adv. Phys. 1981. V. 30. № 3. P. 367; https://doi.org/10.1080/00018738100101467
- Allard N., Kielkopf J. // Rev. Mod. Phys. 1982. V. 54. № 4. P. 1103; https://doi.org/10.1103/RevModPhys.54.1103
- 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
- Szudy J., Baylis W.E. // Phys. Rep. 1996. V. 266. № 3–4. P. 127; https://doi.org/10.1016/0370-1573(95)00054-2
- Jabloński A. // Phys. Rev. 1945. V. 68. № 3–4. P. 78; https://doi.org/10.1103/PhysRev.68.78
- Jabloński A. // Phys. Rev. 1946. V. 69. № 1–2. P. 31; https://doi.org/10.1103/PhysRev.69.31
- Baranger M. // Phys. Rev. 1958. V. 111. № 2. P. 481; https://doi.org/10.1103/PhysRev.111.481
- Baranger M. // Phys. Rev. 1958. V. 112. № 3. P. 855; https://doi.org/10.1103/PhysRev.112.855
- Royer A. // Can. J. Phys. 1974. V. 52. № 18. P. 1816; https://doi.org/10.1139/p74-238
- 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
- Szudy J. // Acta Phys. Pol. A. 1978. V. 54. № 6. P. 841.
- Herman P.S., Sando K.M. // J. Chem. Phys. 1978. V. 68. № 3. P. 1153; https://doi.org/10.1063/1.435804
- Fano U. // Phys. Rev. 1963. V. 131. № 1. P. 259; https://doi.org/10.1103/PhysRev.131.259
- 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
- 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
- Demura A.V., Umanskii S.Y., Scherbinin A.V. et al. // Intern. Rev. At. Mol. Phys. 2011. V. 2. № 2. P. 109.
- 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
- Никитин Е.Е., Уманский С.Я. Неадиабатические переходы при медленных атомных столкновениях. М.: Атомиздат, 1979.
- 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
- 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
- Julienne P.S. // Spectral line shapes. V. 2. Berlin, New York: Walter de Gruyter & Co., 1983. P. 770.
- Julienne P.S., Mies F.H. // Phys. Rev. A. 1984. V. 30. № 2. P. 831; https://doi.org/10.1103/PhysRevA.30.831
- Julienne P.S., Mies F.H. // Phys. Rev. A. 1986. V. 34. № 5. P. 3792; https://doi.org/10.1103/PhysRevA.34.3792
- Mies F.H., Smith A.L. // J. Chem. Phys. 1966. V. 45. № 3. P. 994; https://doi.org/10.1063/1.1727717
- Sansonetti J.E., Martin W.C. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2005. V. 34. № 4. P. 1559; https://doi.org/10.1063/1.1800011
- Granovsky A.A. // J. Chem. Phys. 2011. V. 134. № 21. 214 113; https://doi.org/10.1063/1.3596699
- 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
- Tang K.T., Toennies J.P. // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. № 11. P. 4976; https://doi.org/10.1063/1.1543944
- Lewis E.L. // Proc. Phys. Soc. 1967. V. 92. № 3. P. 817; https://doi.org/10.1088/0370-1328/92/3/334
- Laporte P., Damany N., Damany H. // Opt. Lett. 1987. V. 12. № 12. P. 987; https://doi.org/10.1364/OL.12.000987
- Hu Y., Wang X., Zuo D. // Vacuum. 2022. V. 203. 111 229; https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2022.111229
- Takayanagi K. // Prog. Theor. Phys. 1952. V. 8. № 1. P. 111; https://doi.org/10.1143/ptp/8.1.111
- Никитин Е.Е. Теория элементарных атомно-молекулярных процессов в газах. М.: Химия, 1970.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики: Т. 3. Квантовая механика (нерелятивистская теория). М.: Физматлит, 2004.
- Langer R.E. // Phys. Rev. 1937. V. 51. № 8. P. 669; https://doi.org/10.1103/PhysRev.51.669
- Найфэ А.Х. Методы возмущений. М.: Мир, 1976.