ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................. 3
Глава 1. Теоретические и экспериментальные основы................................................................. 10
1.1 Методы моделирования полного поглощения в газах....................................................... 10
1.1.1 Мономолекулярное поглощение ...................................................................................11
1.1.1.1. Резонансные линии................................................................................................. 11
1.1.1.2. Крылья линий мономеров ...................................................................................... 15
1.1.2 Бимолекулярное поглощение.........................................................................................17
1.1.2.1. Виды парных состояний и их спектры ................................................................. 18
1.1.2.2. Парные состояния в сухих и влажных газах ........................................................ 21
1.1.3 Континуум как эмпирическая часть полного поглощения .........................................23
1.1.4 Обзор литературных данных о континууме водяного пара ........................................25
1.2 Техника эксперимента........................................................................................................... 29
1.2.1 Дальний инфракрасный диапазон .................................................................................30
1.2.1.1. Фурье-спектрометр ................................................................................................. 31
1.2.1.2. Спектральное разрешение и выбор условий эксперимента................................ 33
1.2.1.3. Стабильность базовой линии................................................................................. 35
1.2.2 Ближний инфракрасный диапазон. Резонаторный спектрометр CRDS ....................37
Выводы к Главе 1.............................................................................................................................. 39
Глава 2. Колебательно-вращательный спектр водяного пара: новые измерения и проверка
информации из баз данных в дальнем и ближнем инфракрасном диапазонах.............................. 41
2.1 Условия эксперимента .......................................................................................................... 44
2.2 Методика обработки экспериментальных данных............................................................. 46
2.2.1 Определение параметров контура линии......................................................................46
2.2.2 Калибровка частоты........................................................................................................50
2.2.3 Идентификация линий и определение энергетических уровней................................51
2.3 Сравнение с литературными данными................................................................................ 53
2.3.1 Источники параметров линий........................................................................................53
2.3.2 Центральные частоты и энергетические уровни..........................................................54
2.3.3 Интенсивности линий.....................................................................................................61
Выводы к Главе 2.............................................................................................................................. 64
2
Глава 3. Связанный с влажностью атмосферный континуум в дальнем и ближнем
инфракрасном диапазонах................................................................................................................... 66
3.1. Методика определения коэффициентов континуума. Зависимости от давления. .......... 67
3.2. Собственный континуум....................................................................................................... 72
3.2.1 Определение сечений поглощения собственного континуума...................................72
3.2.1.1. Субтерагерцовый частотный диапазон (15-35 см-1
)............................................ 72
3.2.1.2. Супертерагерцовый диапазон (50-500 cм
-1
) ......................................................... 75
3.2.1.3. Ближний инфракрасный диапазон (8290-8620 cм-1
)............................................ 77
3.2.2 Сравнение с литературными данными..........................................................................80
3.3. Сторонний континуум........................................................................................................... 84
3.3.1. Условия эксперимента и стабильность давления ........................................................84
3.3.2. Определение коэффициентов уширения линий водяного пара давлениями N2 и O286
3.3.3. Составляющие полного поглощения N2, O2 и воздуха................................................88
3.3.4. Определение сечений поглощения стороннего континуума ......................................91
3.3.4.1. Дальний инфракрасный диапазон (50-500 см-1
)................................................... 91
3.3.4.2. Ближний инфракрасный диапазон (8100-8600 см-1
)............................................ 95
3.3.5. Обсуждение и сравнение с литературой.......................................................................97
3.4. Анализ погрешностей сечений поглощения континуума................................................ 100
3.4.1. Погрешности, связанные с экспериментом ................................................................101
3.4.2. Погрешность, связанная с параметрами резонансного спектра ...............................102
3.5. О природе континуума водяного пара............................................................................... 105
3.5.1 Моделирование собственного континуума в дальнем инфракрасном диапазоне .106
3.5.2 Предположительное наблюдение спектра димера воды в ближнем инфракрасном
диапазоне ......................................................................................................................................109
Выводы к Главе 3............................................................................................................................ 111
Заключение...................................................................................................................................... 113
Список литературы......................................................................................................................... 116
Список работ автора по теме диссертации .................................................................................. 133
