Магистратура,  VI курс
специальности – 510402 и 510412 
магистерские программы 402/12 и 412/17
СДМ.07  

программа учебной дисциплины
"КОНТУРЫ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ И ПОЛОС"
Филиппов Николай Николаевич, доктор ф.-м.н., профессор.

Аннотация
В курсе рассматриваются спектроскопические проявления процессов релаксации поступательного и вращательного движения молекул в газах и в жидких системах. Поскольку столкновительная релаксация находит свое отражение в первую очередь в изменении формы спектра, в курсе дается изложение теории контура линий и полос в молекулярных спектрах с единых позиций кинетической теории. Анализируются основные особенности формы полос в спектрах плотных газов и жидких систем. Рассматриваются доплеровский и столкновительный механизмы уширения линий в спектрах газов, эффект Дике, эффект неаддитивности спектральных линий при их перекрывании, выявляется связь этих эффектов с релаксационными характеристиками молекул. Курс ориентирован на ознакомление студентов как с современным состоянием экспериментальных исследований в данной области, так и с новейшими теоретическими методами.

Доплеровское уширение и релаксация поступательного движения молекул.
1.	Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом, теория линейного отклика, флуктуационно-диссипационная теорема. Связь формы контура в спектрах поглощения и комбинационного рассеяния с корреляционными функциями дипольного момента и тензора поляризуемости молекул. 
2.	Доплеровское уширение спектральных линий. Релаксация поступательной скорости молекул под действием столкновений, эффект Дике сужения линий с ростом плотности газа. Модели слабых и сильных столкновений в описании эффекта Дике.
3.	Учет релаксации внутренних движений молекул. Релаксационные процессы и механизмы столкновительного уширения спектральных линий. Фазовые сдвиги и адиабатическое приближение, ширины и сдвиги линий в адиабатическом приближении. Совместное действие доплеровского и столкновительного механизмов уширения, контур Фойгта. Учет сдвигов и корреляционных эффектов в столкновительном и доплеровском уширении, относительные значения времен релаксации и форма линий.

Вращательная релаксация и форма ИК полос.
1.	Общий формализм в расчете контуров спектральных полос, кинетический подход в теории контура, метод Фано. Марковское приближение, приближение изолированных линий, пренебрежение начальными корреляциями. Представление спектральных полос суммой лоренцевских кривых.
2.	Наблюдаемые отклонения от лоренцевского контура. Эффект интерференции линий, его влияние на форму линий и полос. Методы его учета. Пространство линий и его использование в расчете контуров. Оператор и матрица вращательной релаксации, их основные свойства. Модель сильных столкновений. Эмпирические методы учета эффекта интерференции линий.
3.	Крылья полос. Роль эффектов интерференции линий, конечной длительности и начальных корреляций в формировании крыльев. Методы расчета формы крыльев и способы их эмпирического описания. Форма крыльев и характеристики вращательной релаксации молекул.
4.	Спектры плотных газов и жидких систем, эффект коллапса, влияние колебательного уширения. Определение времен вращательной релаксации молекул в конденсированных системах по форме спектральных полос.

Литература
Основная
1.	Ю.А. Ильинский, Л.В. Келдыш. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом. М. Изд-во МГУ, 1989.
2.	Л.А. Ванштейн, И.И. Собельман, Е.А. Юков. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий. М., Наука, 1979.
3.	С.Г. Раутиан, И.И. Собельман. Влияние столкновений на доплеровское уширение линий. Успехи физических наук, 1966. т.90, с.209-236.

Дополнительная
1.	М.В. Тонков, Н.Н. Филиппов. Проявление интерференции линий и конечной длительности столкновений в спектрах молекулярного поглощения. Оптика атмосферы, 1991. т.4, с.115-130.
2.	Т.Д. Коломийцова, С.М. Меликова, Д.Н. Щепкин. Особенности колебательных спектров молекул, помещенных в среду сжиженных газов. В сб. Молекулярная спектроскопия, 1968, вып. 7, с. 86-100.

-------------------------------

Копии этого документа и консультации можно получить в комн. А105.
Телефон:  428-44-62.         E-mail:  filippov@pobox.spbu.ru