CC BY
7Распределение спектральных параметров комбинационного рассеяния света межмолекулярных колебаний воды 183 см-1 в частотных координатах и затухающие колебания
А.В. Крайский1, Н.Н. Мельник2, А.А. Крайский3
1 — Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991 Москва Ленинский просп. 53, Россия
3- Независимый исследователь
kraiskiav@lebedev. ru
Представлены результаты исследований свойств спектров комбинационного рассеяния света на межмолекулярных колебаниях воды в области частот 50 см-1 - 320 см-1. В [1 - 4] было показано, что для каждой из двух полос колебаний (50 см-1 и 183 см-1) частоты положения максимумов полос их ширины от спектра к спектру достаточно хаотически изменяются, но для каждой из полос между положением максимума полосы и её шириной наблюдается корреляция [1-2]. Квадраты этих величин связаны линейной зависимостью [3]. Поэтому мы рассматриваем их в частотных координатах: квадрат ширины полосы - квадрат положения максимума. Из параметров линейной зависимости определяется собственная частота осцилляторов, связанных с полосой, которая совпадает с частотой ИК поглощения, однородная ширина колебания и коэффициент неоднородного уширения [3]. Эти точки при достаточно большом количестве спектров занимают в спектральных координатах некоторую область, в которой они распределены неоднородно [4]. Эта совокупность точек может аппроксимироваться общей линейной зависимостью, из которой можно определить параметры эффективного осциллятора. Обнаружено, что область разделяется на 2 части полосой, в которой практически нет спектральных точек [4]. Точки, в свою очередь, группируются возле нескольких прямых. Здесь для ВЧ полосы 184 см-1 рассматривается совокупность представленных в [4] 51 точек совместно с семью точками, представленными в [3] и с добавлением 7 точек другой серии измерений. Эта совокупность 65 точек позволила уточнить представленное в [4] распределение. В частности, частотная щель сохранилась, но она стала уже по оси квадратов частот, и ее края стали практически параллельными. В настоящем докладе в спектральных координатах рассмотрена аппроксимация всей совокупности 65 спектров линейными зависимостями с угловыми коэффициентами, лежащими в окрестности значения -0.186, в пределах изменения этого коэффициента не более 10%. Разбиение на семейства точек проводилось при рассмотрении ряда значений наклонов в этом интервале по группировке их в статистически независимые кластеры по специально разработанному нами для этих целей алгоритму. Практически 85% от общей совокупности точек сгруппировались в семейства, соответствующие затухающим осцилляторам с близкими характерными параметрами. Собственные частоты трех семейств, лежащих выше частотной щели, выше частот семейств, лежащих ниже частотной щели, включая и границы щелей. Точки, лежащие выше пустой полосы при то же ширине, что и нижние, имеют более высокие частоты и, видимо, относятся к состояниям воды с более жесткими связями.
[1] А.В.Крайский, Н.Н.Мельник, Временные изменения полного числа осцилляторов и корреляция ширины и положения максимума линии межмолекулярных колебаний в водном растворе перекиси водорода, Краткие сообщения по физике ФИАН, №1, с.49-52, (2006).
[2] А.В. Крайский, Н.Н. Мельник, Низкочастотные спектры комбинационного рассеяния света в воде и слабых водных растворах. пространственная неоднородность в растворе перекиси водорода, Биофизика, 2012, т.57, N°6, с.965-972, (2012).
[3] А.В. Крайский, Н.Н. Мельник, Определение собственных частот и однородных ширин линий межмолекулярных колебаний в воде и в водных растворах перекиси водорода с помощью КРС, Оптика и спектроскопия, т. 124, N°5, (2018).
[4] А.В. Крайский, Н.Н. Мельник, А.А.Крайский, Особенности распределения спектральных параметров межмолекулярных колебаний в воде, полученных с помощью КРС, Оптика и спектроскопия, т.128, N°2, с.195-203, (2020).
