Сдвиг колебательных уровней энергии молекул при изотопозамещении. Изотопический ряд и полуэмпирический подход
А.Д. БЫКОВ1, Б.А. ВОРОНИН1,2
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
bykov@iao.ru
2Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas, Campinas-SP, Brazil
vba@iao.ru
Ключевые слова: изотопический ряд, изотопологи HO, колебательные уровни энергии
Страницы: 339-345
Аннотация
Теория возмущений применена для вычисления колебательных уровней энергии изотопозамещенных молекул. В рамках приближения Борна-Оппенгеймера получено представление изотопических сдвигов энергетических уровней в виде рядов по степеням малых параметров - относительного изменения масс замещаемых атомов. Коэффициенты рядов являются функциями молекулярных констант только одной модификации изотопического семейства молекулы. Это позволяет, определив эти коэффициенты либо расчетом, либо на основе полуэмпирического подхода из экспериментальных данных, вычислить изотопические сдвиги для любых изотопологов, в том числе и короткоживущих. В качестве примера рассчитаны изотопические сдвиги уровней нестабильных изотопологов воды Н2ХО, Х = 13-15, 19-24, имеющих время полураспада более 1 мс. Полученные значения уровней сравниваются с результатами вариационных вычислений с высокоточной функцией внутримолекулярной потенциальной энергии. Отработана методика оценки уровней энергии для различных изотопологов воды с использованием изотопического ряда, которая в дальнейшем может быть использована для других молекул, особенно в тех случаях, когда отсутствуют вариационные расчеты.
DOI: 10.15372/AOO20230501
EDN: DCLDBA
|
