Физика околоземного космического пространства. Гл. 3, 4 / Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 2000. – 708 с.

Глава 3. Полярные сияния Цель настоящей работы состоит в том, чтобы показать, каким образом теория возмущения первого порядка и приближение Ландау- Зинера могут быть использованы при расчете скоростей колебательно­ поступательного и колебательно-колебательного обмена энергией и гашения электронного возбуждения молекул N 2 и Ог- 3.5.2. Скорости колебательно-поступательной релаксации N 2 и 0 2 (VT- и TV - процессы) Исследования взаимодействия колебательных и поступательных степеней свободы представляются актуальными по нескольким причинам. Прежде всего, следует отметить тот факт, что в случае значительного роста температуры атмосферных составляющих за счет TV-столкновений происходит перекачка поступательной энергии в колебательную, которая затем может быть излучена гетероядерными молекулами в виде ИК-квантов. Второй важный аспект в значимости колебательно-поступательных процессов - наличие множества экспериментальных данных по константам скоростей временной релаксации данного процесса. Анализ таких данных позволяет судить об особенностях и параметрах взаимодействия сталкивающихся частиц, рассчитывать коэффициенты скоростей VV-, VV'- и подобных процессов. Для гомоядерных молекул N 2 и О 2 справедлив наиболее простой и лучше всего разработанный вариант теории колебательно­ поступательного обмена энергии. Физически это связано с тем, что вращение молекул играет не очень существенную роль в колебательном возбуждении или дезактивации при столкновениях, и в общий механизм колебательно-вращательно-поступательного (V-R-T) обмена энергией основной вклад дает V-T-процесс (Никитин и др., 1989). Качественные особенности механизма VT и TV-релаксации описываются в рамках одномерной модели Ландау-Теллера (Ландау, 1969) и ее трехмерного обобщения, предложенного в работах Шварца, Славского, Герцфельда (Schwartz et al., 1952; Schwartz, Herzfeld, 1954) (модель SSH). Со времени написания упомянутых работ прошло несколько десятилетий. Поскольку за это время математический аппарат квантовой химии значительно расширился, расчеты подобных процессов переноса энергии, а также VV-, VV'-переносов, были сделаны в рамках различных приближений. Так в работах (Биллинг, 1989; Billing, Fisher, 1979; Billing,1980, 1994; Billing, Kolesnick, 1992) автор Герд Биллинг на основании полуклассического метода проводит траекторные расчеты скоростей упомянутых процессов, используя потенциалы взаимодействия, имеющиеся в научной литературе и рассчитанные, как правило, методом Хартри-Фока. При этом поступательные и вращательные степени 598