Matrix Elements for Vibration—Rotation Transitions in the HBr Overtone and Hot Bands

Abstract

The strengths of the vibration—rotation lines of the first overtone, first hot band, and fundamental band of HBr have been measured by a curve of growth method, applying a correction for two overlapping lines devised by Sakai. The squares of the electric-dipole matrix elements |M02(m) |2 and |M12(m) |2 for the lines have been calculated, and have been fitted, respectively, to a cubic and quadratic polynomial in m, using the method of least squares. The experimental results for all three bands are compared with the theory of Herman and Wallis. The fact that the experimental |M02(0) |2 is less than that calculated from a linear dipole-moment function clearly requires a positive value of M2, the second derivative of the dipole-moment function. The squares of the matrix elements |M01(0) |2 and |M02(0) |2 are used to calculate M1 and M2, the dipole-moment coefficients, for Morse and anharmonic oscillators. Of all the possible sets of M1 and M2 obtained in each case, the one giving results in better agreement with |M12(0) |2 is chosen. The chosen values of the dipole-moment coefficients are M1=+4.56×10−11 esu and M2=+0.69×10−3 esu cm−1 for the Morse oscillator and M1=+4.63×10−11 esu and M2=−0.70×10−3 esu cm−1 for the anharmonic oscillator. Since the sign of M2 is positive, the Morse oscillator results are preferred.

High-Resolution Measurements of HBr Transitions in the First Overtone Band Using Tunable Diode Lasers

“…These values were calculated based on uncertainties in pressure, temperature, path length, étalon free spectral range, and statistical errors in the baseline and profile fits (17). Our measured intensity of the P(2) transition agrees with measurements by Babrov et al (10) and Bernage et al (12) to within 4%. Values for the P(2) transition reported by Rao et al (11) and HITRAN database (19) are ϳ36 and 11% lower than our measurements, respectively.…”

Коэффициенты самоуширения и сдвига линий в полосе первого обертона молекулы HBr

“…Наши данные заметно (но не драматично) превышают результаты предыдущих исследований. Наблюдается удовлетворительное согласие с интенсивностями из [12]. Интенсивности HITRAN [10] для первого обертона в значительной степени основаны на работе [12], поэтому они тоже сравнимы с нашими для большинства линий (хотя и на границе совместимо-сти), принимая погрешность в 5%, заявленную в базе данных и соответствующую доверительной вероятности 95%.…”

“…Наблюдается удовлетворительное согласие с интенсивностями из [12]. Интенсивности HITRAN [10] для первого обертона в значительной степени основаны на работе [12], поэтому они тоже сравнимы с нашими для большинства линий (хотя и на границе совместимо-сти), принимая погрешность в 5%, заявленную в базе данных и соответствующую доверительной вероятности 95%. Как видно из верхней панели рисунка, значения интенсивности, полученные из диодных лазерных измерений для двух линий [6], весьма близки к нашим, но их заявленная погрешность так мала, что метрологическая совместимость (2) сильно превышает единицу.…”

“…Помимо упоминавшихся выше работ, интенсивности линий в первом обертоне были измерены Bernage и Niay [11], использовавших метод эквивалентных ширин для разных длин поглощения путей. Интенсивности линий в первом обертоне были измерены, в частности, с целью определения параметров функции дипольного момента [10] в работе [12]. Насколько нам известно, измерения сдвигов линий давлением чистого газа ранее не производилось.…”

Spectroscopic investigations on HBr+ (X2Π) ion using CCSD(T) theory in combination with cc‐pV5Z basis set

“…The spectroscopic information about the ion (including the HBr molecule) has important applications in monitoring the ozone layer depletion 2 because of their significant role in the depletion mechanism; on the other hand, from the viewpoint of molecular quantum mechanics, the HBr + ion is suitable for testing the molecular theories and models such as the Born–Oppenheimer approximation because of its simplicity 3. Therefore, it is not a surprise that the ion has attracted considerable attention in the past several decades 1, 4–20.…”