Спектр поглощения 13СО2

[_r00k_]

Приветствую всех.

Возникла по работе побочная задача следующего плана. Пытаюсь найти и сравнить спектры поглощения 13СО2 и 12СО2. Все, что пока нашел, связано с длинами волн в районе 2 мкм, а мне нужны диапазоны 8-11 мкм.

Можно залезть по самую макушку в HITRAN, но боюсь, что буду там очень долго разбираться, т.к. опыта в нем нет.

Буду признателен на ссылку с картинкой, статьей, табличкой или чем-то средним.

[GraNiNi]

_r00k_ в сообщении #963666 писал(а):

Возникла по работе побочная задача следующего плана. Пытаюсь найти и сравнить спектры поглощения 13СО2 и 12СО2. Все, что пока нашел, связано с длинами волн в районе 2 мкм, а мне нужны диапазоны 8-11 мкм.

А какое отличие ожидаете увидеть?

Будет лишь небольшое смещение максимумов пиков в низкочастотную сторону из-за возрастания массы, но очень незначительное.
У СО2 в диапазоне 8-11 мкм нет полос поглощения, есть полоса в районе 15 мкм.

[_r00k_]

GraNiNi в сообщении #964099 писал(а):

А какое отличие ожидаете увидеть?

Будет лишь небольшое смещение максимумов пиков в низкочастотную сторону из-за возрастания массы, но очень незначительное.
У СО2 в диапазоне 8-11 мкм нет полос поглощения, есть полоса в районе 15 мкм.

Интересно. Может я неверно ставлю задачу, но конкретнее она выглядит так. Есть СО2 лазер. Он выдает пучок на длине волны 10,6 мкм. Понятно, что запускается обычный 12СО2 и в нем есть примерно один процент 13СО2. Что будет, если запустить чистый 13СО2 в резонатор? По идее, длина волны должна измениться, но в какую сторону и насколько? Это я пытаюсь определить пока чисто аналитически. Потом можно будет поискать 13СО2 и проверить практически.

[OlegML]

_r00k_ в сообщении #963666 писал(а):

Приветствую всех.

Возникла по работе побочная задача следующего плана. Пытаюсь найти и сравнить спектры поглощения 13СО2 и 12СО2. Все, что пока нашел, связано с длинами волн в районе 2 мкм, а мне нужны диапазоны 8-11 мкм.

Можно залезть по самую макушку в HITRAN, но боюсь, что буду там очень долго разбираться, т.к. опыта в нем нет.

Буду признателен на ссылку с картинкой, статьей, табличкой или чем-то средним.

Visual HITRAN: hitran.iao.ru
Высокоточные расчеты по углекислому газу: ftp://ftp.iao.ru/pub/CDSD-2008/1000

[Xey]

_r00k_ в сообщении #964278 писал(а):

Понятно, что запускается обычный 12СО2 и в нем есть примерно один процент 13СО2. Что будет, если запустить чистый 13СО2 в резонатор? По идее, длина волны должна измениться, но в какую сторону и насколько? Это я пытаюсь определить пока чисто аналитически.

Йодные ячейки для лазеров тоже заполняют одним из изотопов йода. Видимо там можно
поискать в какую сторону (и насколько) смещается полоса в зависимости от изотопа.

[amon]

_r00k_ в сообщении #964278 писал(а):

По идее, длина волны должна измениться, но в какую сторону и насколько?

Ну, для этого даже квантовой механики можно почти не знать и обойтись классической. Лазер излучает на дипольном переходе в колебательном спектре. Частота перехода - $\omega$ (для простоты $\hbar=1$). Надо узнать, как меняется собственная частота осциллятора при изменении массы. Тогда $\omega=\frac{k}{m}$, величина $k$ от массы не зависит, значит $\frac{k}{m+\Delta m}\approx \omega\left(1-\frac{\Delta m}{m}\right)$.

[Xey]

Вот здесь

Цитата:

Спектральный анализ изотопного состава
А.Н. Зайдель

Результаты измерений показали отчетливую зависимость коэффициента поглощения линий бальмеровской серии от изотопного состава водорода. Однако количественные результаты исследования пока не могут быть приведены.
http://ufn.ru/ru/articles/1959/5/i/

отмечено , что с колебательными уровнями проще, чем с электронными .


Кстати , тут есть о измерении электронных спектров изотопов лития , водорода, гелия. Этот метод не перепутает изотоп лития с гидридом лития.
Применив спектроскоп, Росси смог бы убедительно показать, меняется ли у него изотопный состав или нет.
Но видимо опасается , что на этом его мировая известность закончится.

[_r00k_]

OlegML в сообщении #967074 писал(а):

Visual HITRAN: hitran.iao.ru
Высокоточные расчеты по углекислому газу: ftp://ftp.iao.ru/pub/CDSD-2008/1000

Есть, спасибо!

-- 24.01.2015, 23:56 --

Xey в сообщении #967193 писал(а):

_r00k_ в сообщении #964278 писал(а):

Понятно, что запускается обычный 12СО2 и в нем есть примерно один процент 13СО2. Что будет, если запустить чистый 13СО2 в резонатор? По идее, длина волны должна измениться, но в какую сторону и насколько? Это я пытаюсь определить пока чисто аналитически.

Йодные ячейки для лазеров тоже заполняют одним из изотопов йода. Видимо там можно
поискать в какую сторону (и насколько) смещается полоса в зависимости от изотопа.

ОК, проверю и таким образом. Спасибо!

-- 25.01.2015, 00:01 --

amon в сообщении #967281 писал(а):

_r00k_ в сообщении #964278 писал(а):

По идее, длина волны должна измениться, но в какую сторону и насколько?

Ну, для этого даже квантовой механики можно почти не знать и обойтись классической. Лазер излучает на дипольном переходе в колебательном спектре. Частота перехода - $\omega$ (для простоты $\hbar=1$). Надо узнать, как меняется собственная частота осциллятора при изменении массы. Тогда $\omega=\frac{k}{m}$, величина $k$ от массы не зависит, значит $\frac{k}{m+\Delta m}\approx \omega\left(1-\frac{\Delta m}{m}\right)$.

Собственно, задача получается решенной. Поищем изотоп 13СО2 и попробуем на нем поработать и поделать замеры. Спасибо!

[amon]

amon в сообщении #967281 писал(а):

$\omega=\frac{k}{m}$

_r00k_,
я тут соврал чутка. Не $\omega=\frac{k}{m}$ а $\omega^2=\frac{k}{m},$ и везде дальше $\omega$ надо поменять на $\omega^2$.

[_r00k_]

amon в сообщении #967899 писал(а):

amon в сообщении #967281 писал(а):

$\omega=\frac{k}{m}$

_r00k_,
я тут соврал чутка. Не $\omega=\frac{k}{m}$ а $\omega^2=\frac{k}{m},$ и везде дальше $\omega$ надо поменять на $\omega^2$.

Совсем другой коленкор! :)

[AL Malino]

Тема, пожалуй что, утратила актуальность. Но на всякий случай, если автор её так и не смог полностью удовлетворить своё любопытство...

В IEEE Journal of Quantum Electronics vol.22, #2, p.(не помню, но она первая в выпуске) за 1986 г. есть статья "Absolute Frequencies..." by L.C.Bradley et al, в которой приводятся подробные спектры излучения CO$_2$ лазеров всевозможных изотопных комбинаций.
Кроме того, аналогичные данные (не столь полные, однако) можно найти в кикоинских "Таблицах физических величин" и там же ссылку на первоисточник кажется в Applied Optics где-то так 1970 г.