Xenon-broadened CO line shapes in the fundamental band at 349 K

摘要

We present a line shape analysis of the P(2) and P(7) transitions of CO broadened by Xe in the fundamental band. The spectra were recorded at 349 K using a difference frequency laser spectrometer. To obtain information on the influence of Dicke narrowing, relaxation speed dependence, and line mixing effects, several models for implementation of Dicke narrowing and (or) speed-dependent effects are discussed. From experimental data analysis, we conclude that line shape models taking into account the Dicke effect only fail in the high pressure regime and lead to optical diffusion parameters that are much larger than the kinetic diffusion ones. On the contrary, a fair interpretation of data is obtained from speed-dependent models, so that it is possible to derive a quantitative estimate of optical diffusion effects that appear much smaller than the kinetic diffusion ones. Xe-broadening coefficients of CO lines in the fundamental band at 297 and 349 K are calculated from a semiclassical formalism involving successively two intermolecular potentials, the atom-atom Lennard-Jones model, and a three-term expansion of Legendre polynomials with four adjustable parameters.Nous présentons une étude des profils de raie des transitions P(2) et P(7) de la bande fondamentale de la molécule de CO, élargies par du Xenon. Les spectres ont été enregistrés à 349K en utilisant un spectromètre à difference de fréquences. Pour obtenir de l'information sur le rétrécissement induit par les collisions (effet Dicke), la dépendance en vitesse de la relaxation et les effets d'interférences entre raies, nous analysons plusieurs modèles qui tiennent compte de l'effet Dicke et de la dépendance en vitesse. De l'analyse des données expérimentales, nous concluons que les modèles de profils de raie qui prennent en compte le rétrécissement Dicke ne deviennent inapplicables à hautes pressions et donnent des paramètres de diffusion optique beaucoup plus grands que ceux de diffusion cinétique. D'un autre côté, les modèles comprenant la dépendance en vitesse donnent une interprétation raisonnable des données expérimentales et il est ainsi possible d'obtenir une évaluation quantitative des effets de diffusion optique qui apparaissent ici beaucoup plus petits que ceux de diffusion cinétique. Les coefficients d'élargissement des raies du CO par le Xenon dans la bande fondamentale à 297 et 349 K sont évalués grâce à un formalisme semi-classique qui utilise successivement deux potentiels intermoléculaires, le modèle atome-atome de Lennard-Jones et un développement à trois termes en polynômes de Legendre avec quatre paramètres ajustables.