Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ИФА РАН)

#ифа_статьи

🧪 Столкновения атомов и молекул в газах приводят к возникновению появляются "электрических свойств" (дипольных моментов), и это вызывает поглощение света. Такой эффект называется столкновительно-индуцированным поглощением (СИП). Учёт СИП важен для моделирования радиационных свойств атмосфер планет и астрофизических объектов. Однако точное моделирование СИП требует учета квантовых эффектов, что вычислительно затратно, особенно для систем с большим числом степеней свободы.

📑В статье, опубликованной в Physical Review A, исследователи из Лаборатории атмосферной спектроскопии Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (Финенко А. А. и Чистиков Д. Н.) изучают, как свет поглощается газами с учётом столкновения атомов или молекул между собой. В работе было предложено два метода расчёта квантовых поправок к низшим спектральным моментам СИП: разложение Вигнера – раскладывает квантовые эффекты в ряд (как многочлен) и метод континуального интеграла - представляет квантовую частицу как "цепочку бусин". В качестве примера рассмотрена система гелия и аргона (He-Ar), где трансляционные квантовые эффекты особенно заметны из-за малой массы гелия.

🔬Оба метода были проверены сравнением с прямыми квантово-механическими расчетами в формализме волновой механики и показали отличное согласие, подтверждая их надежность. Полученные результаты показали, что методы Вигнера и континуального интеграла позволяют избежать трудоемких квантовых расчетов. Это открывает новые возможности для моделирования СИП в сложных системах. В перспективе эти методы могут быть применены к более сложным молекулам, например, к системам с участием водорода (H₂-X), где классическое описание не способно воспроизвести вращательную структуру спектра.

Рисунок – Температурное изменение относительного отклонения нулевого спектрального момента от классического значения (a) и от квантово-механического значения (b), а также абсолютного значения первого спектрального момента (c) и его относительного отклонения от квантово-механического значения (d).

Please open Telegram to view this post

VIEW IN TELEGRAM

👍11⚡2🤯2👏1

www.group-telegram.com/us/ifa_ran.com/892

284 viewsedited  Aug 20 at 11:21

#ифа_статьи

🧪 Столкновения атомов и молекул в газах приводят к возникновению появляются "электрических свойств" (дипольных моментов), и это вызывает поглощение света. Такой эффект называется столкновительно-индуцированным поглощением (СИП). Учёт СИП важен для моделирования радиационных свойств атмосфер планет и астрофизических объектов. Однако точное моделирование СИП требует учета квантовых эффектов, что вычислительно затратно, особенно для систем с большим числом степеней свободы.

📑В статье, опубликованной в Physical Review A, исследователи из Лаборатории атмосферной спектроскопии Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (Финенко А. А. и Чистиков Д. Н.) изучают, как свет поглощается газами с учётом столкновения атомов или молекул между собой. В работе было предложено два метода расчёта квантовых поправок к низшим спектральным моментам СИП: разложение Вигнера – раскладывает квантовые эффекты в ряд (как многочлен) и метод континуального интеграла - представляет квантовую частицу как "цепочку бусин". В качестве примера рассмотрена система гелия и аргона (He-Ar), где трансляционные квантовые эффекты особенно заметны из-за малой массы гелия.

🔬Оба метода были проверены сравнением с прямыми квантово-механическими расчетами в формализме волновой механики и показали отличное согласие, подтверждая их надежность. Полученные результаты показали, что методы Вигнера и континуального интеграла позволяют избежать трудоемких квантовых расчетов. Это открывает новые возможности для моделирования СИП в сложных системах. В перспективе эти методы могут быть применены к более сложным молекулам, например, к системам с участием водорода (H₂-X), где классическое описание не способно воспроизвести вращательную структуру спектра.

Рисунок – Температурное изменение относительного отклонения нулевого спектрального момента от классического значения (a) и от квантово-механического значения (b), а также абсолютного значения первого спектрального момента (c) и его относительного отклонения от квантово-механического значения (d).