Везде

RAS Chemistry & Material ScienceХимическая физика Advances in Chemical Physics

  • ISSN (Print) 0207-401X
  • ISSN (Online) 3034-6126

Interaction of sodium atoms with molecular nitrogen in the upper atmosphere of the earth

You can
PII
10.31857/S0207401X24100094-1
DOI
10.31857/S0207401X24100094
Publication type
Article
Status
Published
Authors
G. V. Golubkov
  • Affiliation: Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
Volume/ Edition
Volume 43 / Issue number 10
Pages
100-114
Abstract
In recent years numerous satellite data on the yellow glow of the sodium layer (located at an altitude of 85–95 km from the Earth’s surface) have become available. Studies of optical activity at sodium D-line frequencies are necessary for a better understanding of the plasma-chemical processes occurring in the mesosphere. It should be taken into account that these processes occur in a neutral environment, where the molecular nitrogen is general component. In this work the analytical numerical expressions for the elements of 3´3 matrix of interaction between Na(2Pj) and N2(X 1Sg+) and interaction potential between Na(2S1/2) and N2(X 1Sg+) were obtained at medium and large interpartical distances that determine radiation lines collisional broadening. The exchange, quadrupole–quadrupole, dispersion, and spin–orbit interactions were taken into account. Exchange interaction between the valence Na electron and N2(X 1Sg+) molecule was described by the local Hellman pseudopotential. The effect of the overlap between Na(2S1/2, 2Pj) and N2(X 1Sg+) electron densities was taken into account evaluating long-range quadrupole–quadrupole and dispersion interactions.
Keywords
натриевый слой уширение симметрия электронная плотность обменное взаимодействие квадруполь-квадрупольное взаимодействие дисперсионное взаимодействие
Date of publication
14.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
4

References

  1. 1. Голубков М.Г., Дмитриев А.В., Суворова А.В. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. C. 84; https://doi.org/10.31857/S0207401X22050065
  2. 2. Фролов В.Л., Куликов Ю.Ю., Троицкий А.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 10. С. 38; https://doi.org/10.31857/S0207401X22100053
  3. 3. Голубков Г.В., Адамсон С.О., Борчевкина О.П. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 53; https://doi.org/10.31857/S0207401X22050053
  4. 4. Бахметьева Н.В., Жемяков И.Н. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 10. С. 65; https://doi.org/10.31857/S0207401X2210003X
  5. 5. Clemesha B.R. // Adv. Sp. Res. 1990. V. 10. № 10. P. 59; https://doi.org/10.1016/0273-1177 (90)90010-W
  6. 6. Clemesha B.R., Batista P.P., Simonich D.M. et al. // J. Geophys. Res. Atmos. 2004. V. 109. D11306; https://doi.org/10.1029/2003JD004496
  7. 7. Marsh D.R., Janches D., Feng W. et al. // J. Geophys. Res. Atmos. 2013. V. 118. № 19. P. 11442; https://doi.org/10.1002/jgrd.50870
  8. 8. Plane J.M.C., Feng W., Dawkins E.C.M. // Chem. Rev. 2015. V. 115. № 10. P. 4497; https://doi.org/10.1021/cr500501m
  9. 9. Langowski M.P., von Savigny C., Burrows J.P. et al. // Atmos. Meas. Tech. 2016. V. 9. № 1. P. 295; https://doi.org/10.5194/amt-9-295-2016
  10. 10. Kumar Y.B., Prasanth P.V., Rao D.N. et al. // Earth, Planets Sp. 2007. V. 59. № 6. P. 601; https://doi.org/10.1186/BF03352722
  11. 11. Gardner C.S., Liu A.Z. // J. Geophys. Res. Atmos. 2010. V. 115. D20302; https://doi.org/10.1029/2010JD014140
  12. 12. Moussaoui N., Clemesha B.R., Holzlöhner R. et al. // Astron. Astrophys. 2010. V. 511. № 3. A31; https://doi.org/10.1051/0004-6361/200913281
  13. 13. Xun Y., Yang G., Wang J. et al. // Atmosphere. 2020. V. 11. № 3. 284; https://doi.org/10.3390/atmos11030284
  14. 14. Cheng X., Yang G., Yuan T. et al. // Remote Sens. 2020. V. 12. № 22. 3678; https://doi.org/10.3390/rs12223678
15. Clemesha B.R., Martins Jorge M.P.P., Simonich D.M. et al. // Adv. Sp. Res. 1997. V. 19. № 4. P. 681; https://doi.org/10.1016/S0273-1177 (97)00163-4
  15. 15. Allard N., Kielkopf J. // Rev. Mod. Phys. 1982. V. 54. № 4. P. 1103; https://doi.org/10.1103/RevModPhys.54.1103
  16. 16. Demura A.V., Umanskii S.Y., Scherbinin A.V. et al. // J. Phys. Conf. Ser. 2012. V. 397. № 1. 012033; https://doi.org/10.1088/1742-6596/397/1/012033
  17. 17. Уманский С.Я., Адамсон С.О., Ветчинкин А.С. и др. // Хим.физика. 2023. Т. 42. № 4. C. 31 ; https://doi.org/10.31857/S0207401X23040143
  18. 18. Bottcher C. // Chem. Phys. Lett. 1975. V. 35. № 3. P. 367 ; https://doi.org/10.1016/0009-2614 (75)85621-1
  19. 19. Habitz P. // Chem. Phys. 1980. V. 54. № 1. P. 131; https://doi.org/10.1016/0301-0104 (80)80043-7
  20. 20. Archirel P., Habitz P. // Chem. Phys. 1983. V. 78. № 2. P. 213; https://doi.org/10.1016/0301-0104 (83)85108-8
  21. 21. Poppe D., Papierowska-Kaminski D., Bonačić-Koutecký V. // J. Chem. Phys. 1987. V. 86. № 2. P. 822; https://doi.org/10.1063/1.452761
  22. 22. Goldstein R.,Grosser J., Hoffmann O. et al. // J. Chem. Phys. 2001. V. 114. № 5. P. 2144; https://doi.org/10.1063/1.1337060
  23. 23. Jungen M. // Helv. Chim. Acta. 2001. V. 84. № 6. P. 1459; https://doi.org/10.1002/1522-2675 (20010613)84: 63.0.CO;2-J
  24. 24. Figl C., Goldstein R., Grosser J. et al. // J. Chem. Phys. 2004. V. 121. № 22. P. 11068; https://doi.org/10.1063/1.1818121
  25. 25. Rebentrost F., Figl C., Goldstein R. et al. // J. Chem. Phys. 2008. V. 128. № 22. P. 1; https://doi.org/10.1063/1.2928716
  26. 26. Nikitin E.E., Umanskii S.Y. Theory of slow atomic collisions. V.30. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1984; https://doi.org/10.1007/978-3-642-82045-8
  27. 27. Nikitin E.E., Umanskii S.Y. // Theor. Chim. Acta. 1973. V. 28. № 2. P. 121; https://doi.org/10.1007/BF00528656
  28. 28. Reznikov A.I., Umanskii S.Y. // Russ. J. Phys. Chem. 2002. V. 76. № S1. P. S13.
  29. 29. Резников А.И., Уманский С.Я., Чайкина Ю.А. // Хим. физика. 2007. Т. 26. № 7. С. 14.
  30. 30. Галицкий В.М., Никитин Е.Е., Смирнов Б.М. Теория столкновений атомных частиц. М: Наука,1981.
  31. 31. Hellmann H. // J. Chem. Phys. 1935. V. 3. № 1. P. 61; https://doi.org/10.1063/1.1749559
  32. 32. Гельман Г. Квантовая химия. М.-Л: Гостехтеоретиздат, 1937.
  33. 33. Гомбаш П. Проблема многих частиц в квантовой механике. М: Изд-во иностр. лит., 1952.
  34. 34. Baylis W.E. // J. Chem. Phys. 1969. V. 51. № 6. P. 2665; https://doi.org/10.1063/1.1672393
  35. 35. Pascale J., Vandeplanque J. // J. Chem. Phys. 1974. V. 60. № 6. P. 2278; https://doi.org/10.1063/1.1681360
  36. 36. Wahlstrand K.J., Numrich R.W., Dahler J.S. et al. // J. Phys. B At. Mol. Phys. 1977. V. 10. № 9. P. 1687; https://doi.org/10.1088/0022-3700/10/9/019
  37. 37. Czuchaj E., Sienkiewicz J. // Z. Naturforsch. A. 1979. V. 34. № 6. P. 694; https://doi.org/10.1515/zna-1979-0604
  38. 38. Düren R., Moritz G. // J. Chem. Phys. 1980. V. 73. № 10. P. 5155; https://doi.org/10.1063/1.439994
  39. 39. Khristenko S. V., Maslov A.I., Shevelko V.P. Molecules and Their Spectroscopic Properties. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1998; https://doi.org/10.1007/978-3-642-71946-2
  40. 40. Rapp D., Chang C.M. // J. Chem. Phys. 1972. V. 57. № 10. P. 4283; https://doi.org/10.1063/1.1678060
  41. 41. Rapp D., Chang C.M. // J. Chem. Phys. 1973. V. 58. № 6. P. 2657; https://doi.org/10.1063/1.1679551
  42. 42. Burke P.G., Chandra N. // J. Phys. B: At., Mol. Phys. 1972. V. 5. № 9. P. 1696; https://doi.org/10.1088/0022-3700/5/9/013
  43. 43. Kahn L.R., Baybutt P., Truhlar D.G. // J. Chem. Phys. 1976. V. 65. № 10. P. 3826; https://doi.org/10.1063/1.432900
  44. 44. Czuchaj E., Sienkiewicz J., Miklaszewski W. // Chem. Phys. 1987. V. 116, № 1. P. 69; https://doi.org/10.1016/0301-0104 (87)80069-1
  45. 45. Trail J.R., Needs R.J. // J. Chem. Phys. 2017. V. 146. № 20. 204107; https://doi.org/10.1063/1.4984046
  46. 46. Адамсон С.О., Харлампиди Д.Д., Голубков Г.В. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 4. С. 11; https://doi.org/10.31857/S0207401X20040020
  47. 47. Адамсон С.О., Харлампиди Д.Д., Голубков Г.В. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 10. С. 9; https://doi.org/10.31857/S0207401X20100027
  48. 48. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Курс теоретической физики: Т. 3. Квантовая механика (нерелятивистская теория). М: Физматлит, 2004.
  49. 49. Варшалович Д.А., Москалев А.Н., Херсонский В.К. Квантовая теория углового момента. Л: Наука, 1975.
  50. 50. Maroulis G. // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. № 6. P. 2673; https://doi.org/10.1063/1.1535443
  51. 51. Kobus J. // Phys. Rev. A. 2015. V. 91. № 2. 022501; https://doi.org/10.1103/PhysRevA.91.022501
  52. 52. Ransil B.J. // Rev. Mod. Phys. 1960. V. 32. № 2. P. 245; https://doi.org/10.1103/RevModPhys.32.245
  53. 53. Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М.: Физматгиз, 1963.
  54. 54. Carlson B.C., Rushbrooke G.S. // Math. Proc. Camb. Philos. Soc. 1950. V. 46. № 4. P. 626; https://doi.org/10.1017/S0305004100026190
  55. 55. Gray C.G. // Can. J. Phys. 1968. V. 46. № 2. P. 135; https://doi.org/10.1139/p68-020
  56. 56. Tang K.T., Toennies J.P. // J. Chem. Phys. 1978. V. 68. № 12. P. 5501; https://doi.org/10.1063/1.435678
  57. 57. Tang K.T., Toennies J.P. // J. Chem. Phys. 1984. V. 80. № 8. P. 3726; https://doi.org/10.1063/1.447150
  58. 58. Mahan G.D. // J. Chem. Phys. 1968. V. 48. № 2. P. 950; https://doi.org/10.1063/1.1668749
  59. 59. Mahan G.D. // J. Chem. Phys. 1969. V. 50. № 6. P. 2755; https://doi.org/10.1063/1.1671441
  60. 60. Amaee B., Bottcher C. // J. Phys. B: At. Mol. Phys. 1978. V. 11. № 7. P. 1249; https://doi.org/10.1088/0022-3700/11/7/022
  61. 61. Резников А.И., Уманский С.Я. // Хим.физика. 2004. Т. 23. № 10. С. 5.
  62. 62. Weeks D.E., Niday T.A., Yang S.H. // J. Chem. Phys. 2006. V. 125. № 16. P. 1; https://doi.org/10.1063/1.2222369
  63. 63. Rebentrost F., Lester W.A. // J. Chem. Phys. 1976. V. 64. № 9. P. 3879; https://doi.org/10.1063/1.432705
  64. 64. Alexander M.H., Yang M. // J. Chem. Phys. 1995. V. 103. № 18. P. 7956; https://doi.org/10.1063/1.470213
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library