线形四原子分子C2H2的高温光谱研究

在直接计算分子配分函数的基础上,将无转动跃迁偶极矩平方近似为一常数,计算了线形四原子分子C2H2 010011 u-000101 g跃迁在常温、中等温度和高温下的线强度.计算结果在300 K及中等温度500和800 K时与HITRAN数据库的结果吻合相当好.在温度高达3000 K时与HITRAN数据库的结果仍符合较好,表明分子配分函数和线强度的高温计算是可靠的.在此基础上,进一步计算了线形四原子分子C2H2 010011 u-000101 g跃迁带在极端高温4000和5000 K的线强度并报道其模拟光谱.     

二氧化硅分子0001~0000跃迁带光谱的计算

利用我们计算所得的配分函数、将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温和文献中的HermanWallis因子系数进一步编制程序,计算了二氧化硅分子0001~0000跃迁带从低温到高温的谱线强度,并且获得其模拟光谱图.在文献中,我们计算的配分函数值与高斯计算值及拟合值,不管是在常温还是高温下,符合都较好,这说明我们选择的模型是可靠的,可以用来进一步计算谱线强度;从获得的不同温度段的模拟光谱图也可以看出,我们的计算结果完全符合线性分子的谱带特征.这对进一步研究星际分子高温光谱的实验和理论都具有一定的参考作用.     

氢化物BH2自由基分子光谱强度和吸收系数的研究

利用乘积近似法构建配分函数模型,再将常温下的无转动跃迁矩平方近似为一常数并应用于高温,进一步编制程序,计算了氢化物BH2自由基分子配分函数和001-000跃迁带不同温度下的谱线强度和吸收系数.结果表明计算的配分函数值与高斯计算和五阶多项式拟合值,不管是在常温还是高温下,都符合较好,这说明构建的模型是可靠的,可以用来进一步研究谱线强度和吸收系数;从获得不同温度段的模拟光谱强度图也可以看出,本文计算结果与文献中的非对称陀螺分子谱带形状基本一致.这对进一步从实验上测量自由基分子高温光谱具有一定的参考作用.     

自由基C_4的ν_1,ν_2,基带在高温下的线强度

利用密度泛函B3LYP方法,在6-311g(d,p)基组水平上,对C4分子电子基态的几何构型、振动频率和转动常数进行计算.利用线性模型计算了C4分子的3ν+ν4-ν4振动的谱线频率,计算结果与实验值符合很好.在此基础上计算了C4分子较重要的两个跃迁带ν1,ν2的配分函数、谱线频率、跃迁线强度,并将其推到了2 000 K,3 000 K的高温,得到其在高温下的跃迁线强度及模拟光谱.这对于研究C4分子的高温光谱有一定的参考价值.     

CH3自由基的ν2和ν3基带在高温下的谱线强度

采用密度泛函理论(DFT)的B3P86方法，在6-311G**基组水平上，优化出CH3自由基的稳定构型为双重态D3h构型，并得出基态的简正振动频率、转动常数.在此基础上，根据对称陀螺分子红外光谱跃迁定则，计算了谱线跃迁频率.使用以上数据，我们研究了不同温度下CH3自由基ν2平行谱带谱线强度，并分析了谱线强度随温度的变化规律.结果表明直到1600 K时，谱线强度计算值和实验结果符合很好.表明对CH3自由基在高温下谱线强度的计算方法是成功的.进而计算了CH3自由基在2000和3000 K时ν2谱带谱线强度及模     

CH3自由基的ν2和ν3基带在高温下的谱线强度

采用密度泛函理论(DFT)的B3P86方法,在6-311G**基组水平上,优化出CH3自由基的稳定构型为双重态D3h构型,并得出基态的简正振动频率、转动常数。在此基础上,根据对称陀螺分子红外光谱跃迁定则,计算了谱线跃迁频率。使用以上数据,我们研究了不同温度下CH3自由基ν2平行谱带谱线强度,并分析了谱线强度随温度的变化规律。结果表明直到1600 K时,谱线强度计算值和实验结果符合很好。表明对CH3自由基在高温下谱线强度的计算方法是成功的。进而计算了CH3自由基在2000和3000K时ν2谱带谱线强度及模拟光谱,并总结其光谱精细结构随温度变化的规律。同时本文也给出了CH3自由基ν3垂直谱带在296和3000 K 时的模拟光谱。     

低温CO_2吸收系数与温度的关系

针对HITRAN数据库缺乏CO_2在低温条件下的吸收谱线研究数据的问题,对波长位于1 572.34 nm处的低温下CO_2吸收谱线进行了研究,得到250～500 K范围内CO_2吸收系数的温度依赖经验公式.将该经验公式与文献中的实验数据进行计算对比,得到了气体质量分数平均误差为3.305%的对比结果.     

CH2α^-1A1分子高温下配分函数的计算方法

在20-6000K温度范围内,计算了CH2的总配分函数．其中,转动配分函数考虑了离心扭曲修正,在配分函数的计算过程中发现,CH2α^-1A1分子的离心效应对于总的配分函数值在较高温度下的影响是显著的．振动配分函数采用谐振子近似．20-6000K的温度范围被划分为五区间段．计算的总的配分函数在这五个温度区间分别被拟合到一个温度T的四阶多项式,从而在每个区间均得到五个拟合系数．由这些拟合系数就可以快速、准确的获得分子在所研究温度范围内任意温度的总的配分函数．     

自由基NH_2配分函数的计算

在低温20 K到高温6 000 K温度范围内,计算了非对称陀螺自由基分子1H14N1H基态～X2B1的总配分函数,其中,转动配分函数采用WATSON的刚性转子模型,振动配分函数采用谐振子近似.把20～6 000 K的温度范围划分为5个区间段,计算的总配分函数在这5个温度区间分别被拟合到一个温度T的四阶多项式,从而在每个区间均得到5个拟合系数.由这些拟合系数就可以快速、准确地获得该分子在所研究温度范围内任意温度的总的配分函数.     

CH2A～1A1分子高温下配分函数的计算方法

在20-6000K温度范围内,计算了CH2的总配分函数.其中,转动配分函数考虑了离心扭曲修正, 在配分函数的计算过程中发现,CH2A～1A1分子的离心效应对于总的配分函数值在较高温度下的影响是显著的.振动配分函数采用谐振子近似.20-6000 K的温度范围被划分为五区间段,计算的总的配分函数在这五个温度区间分别被拟合到一个温度T的四阶多项式,从而在每个区间均得到五个拟合系数.由这些拟合系数就可以快速、准确的获得分子在所研究温度范围内任意温度的总的配分函数.