水的介电函数的全谱高分辨率建模
光学
2019-12-18 v1 化学物理
摘要
鉴于水在化学与物理过程中至关重要的作用，精确了解其在大频率范围内的介电函数十分重要。本文报道室温（25C）下跨全电磁谱——微波、红外、紫外与 X 射线（至 100 eV）——水的介电函数的现有可用测量。我们给出水的复介电函数参数化，含两个 Debye（微波）振子及高分辨率的红外与紫外/X 射线振子。我们还报道了冰冷水的介电参数，其微波/红外谱测量于 C，而紫外谱取于 25C（假定紫外中温度依赖可忽略）。我们通过计算气体分子近水表面的范德瓦耳斯相互作用，以及冰上水膜与水上冰膜厚度的评估来说明该模型的后果。与早先冰冷水模型相反，我们预言体水表面稳定化了一微米尺度冰层。类似地，范德瓦耳斯相互作用促进完全冻结，而非在体冰表面支撑薄预熔水层。由暖水至冷水在虚频处介电函数的基于密度的外推，在微波处令人满意，而在红外频率处较差（40% 误差）。
引用
@article{arxiv.1912.08118,
title = {Full-spectrum high resolution modeling of the dielectric function of water},
author = {Johannes Fiedler and Mathias Boström and Clas Persson and Iver Brevik and Robert Corkery and Stefan Y. Buhmann and Drew F. Parsons},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.08118},
year = {2019}
}