利用超球坐标对科里奥利效应的理论处理及其在臭氧转振动谱中的应用
化学物理
2020-07-01 v1
摘要
使用超球坐标对三原子分子的转动与振动之间的相互作用，比较并对照了几种不同的描述方法。这些方法因 z 轴的选择以及分子为长球形或扁球形转子的假设而不同。对每种情形，推导并分析了转-振哈密顿矩阵的分块结构，并明确了各方法的优缺点。随后将该理论用于计算单取代臭氧的转振动谱；大致涵盖了 16O18O16O 与 16O16O18O 异构体合计约 600 个振动态，转动激发至 J=5 且包含两种反转宇称（共 21600 个耦合转振动态）。计算并分析了不同宇称态之间的分裂，即所谓的 K-双重分裂。分别确定了非对称陀螺转子项与科里奥利耦合项的作用，发现二者均影响这些分裂，但方向相反。因此，两种效应部分抵消，残余分裂相对较小。本工作中报道的 16O18O16O 与 16O16O18O 的转振动态能量与文献（低振动激发时可得）极为吻合。此处获得的关于高激发振动态的新数据，使得首次对臭氧对称与非对称同位素分子的科里奥利效应进行系统研究成为可能。
引用
@article{arxiv.2002.06151,
title = {Theoretical treatment of Coriolis effect using hyper-spherical coordinates, with application to the ro-vibrational spectrum of ozone},
author = {Igor Gayday and Alexander Teplukhin and Brian K. Kendrick and Dmitri Babikov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.06151},
year = {2020}
}