ВКР: Изучение волновых чисел спектральных линий молекулы Н2 в области 485-657 нм

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................................... 3

I. Статистический анализ и сравнение всех ранее опубликованных экспериментальных
данных о волновых числах спектральных линий молекулы H₂................................................. 9

1.1. Обзор литературы................................................................................................................. 9

1.2. Анализ самосогласованности данных работ по классической спектроскопии............ 16

1.2.1. Анализ внутренней согласованности данных, приведенных в работе H.G.Gale,

G.S. Monk and K.O. Lee, [39]................................................................................................ 17

1.2.2. Анализ внутренней согласованности данных, приведенных в таблицах

G.H.Dieke, [11]....................................................................................................................... 23

1.3. Сравнение данных результатов всех известных нам публикаций с данными таблиц

Dieke в диапазоне 1/n = 486¸656 нм.................................................................................... 26

1.4. Основные результаты сравнения и статистического анализа всех ранее
опубликованных экспериментальных данных о волновых числах H₂................................ 36

• Экспериментальное исследование спектральных линий молекулы водорода в плазме

Приложение 1: Влияние блендирования на смещение наблюдаемого контура спектральной


Приложение 3: Неточности и опечатки, найденные при анализе на внутреннюю согласованность для данных, приведенных в работе (H.G.Gale, G.S. Monk and K.O. Lee) и


Приложение 4: Длины волн в вакууме λvac, волновые числа ν, идентификации и пояснения
к зарегистрированным в данной работе ЭКВ спектральным линиям молекулы H₂.............. 82

Приложение 5. Атлас эмиссионного спектра молекулы водорода в области λ_vac = 1/n =

599,21 - 637,63 нм (n=16688,52- 15683,14см^-1)........................................................................ 114

































































2

ВВЕДЕНИЕ.

Настоящая работа посвящена анализу согласованности всех опубликованных к настоящему времени экспериментальных значений волновых чисел ν (см^-1) электронно-колебательно-вращательных (ЭКВ или ровибронных) спектральных линий молекулы H₂ на участке в видимой области спектра от Н_β до Нα.

Исследования спектров изотопологов молекулы водорода (в порядке возрастания приведенной массы H₂, HD, HT, D₂, DT, и T₂) имеют понятный общефизический интерес. Молекула водорода - простейшая нейтральная двухатомная молекула. Она представляет собой квантовую систему из четырех частиц: два электрона в поле двух связанных ядер. Простота строения молекулы H₂ позволяет рассчитывать на высокую точность теоретического моделирования, а распространенность молекулярного водорода делает его исследование актуальным как с точки зрения фундаментальной науки, таки в плане использования сведений о молекуле H₂ в различных приложениях. Поэтому молекулярный водород является "пробным камнем" для множества теоретических моделей - начиная от проверки сохраняемости космологических констант в пространственно-временном континууме [1] до ультрабыстрой динамики молекул в сильных лазерных полях [2]. Кроме того, молекула водорода, как молекула самого распространенного вещества в наблюдаемой Вселенной, играет огромную роль в астрофизических исследованиях [3], технике и технологии: в частности, водород широко применяется в различных газоразрядных устройствах[4] и в диагностике многокомпонентной молекулярной плазмы [5, 6].

Получение наиболее точных экспериментальных данных о волновых числах ЭКВ переходов молекулы водорода было и остается важным на протяжении последних 100 лет, поскольку это единственный источник экспериментальной информации об энергетических характеристиках молекулы. Получение таких данных является естественным стимулом для разработки и тестирования новых методов квантовомеханических расчетов [7, 8, 9], а также для создания новых техник анализа и диагностики водородосодержащей низкотемпературной плазмы.

Несмотря на простоту строения молекулы, эмиссионный