Collision-induced absorption in dense mixtures of simple fluids

Summary

Collision-induced absorption (CIA) spectroscopy is a probe of the dynamical properties of dense systems. Two simple cases of CIA spectra are here discussed: the translational band observed in solutions of a noble gas in liquid Ar and the rotational lines of H₂ observed in solutions of H₂ in Ar. In the first case, the analysis of the translational band allows one to derive the characteristic frequency ω₀, associated with the rattling component of the motion of the impurity in the Ar medium. In the second case, the analysis of the rotational lines allows one to derive the parameter δ, that characterizes the density narrowing effect. In the high-density region, the parameter δ is directly related to the diffusive motion of the Ar atoms around the impurity.

Riassunto

Gli spettri di assorbimento indotto da collisioni (spettri CIA) forniscono informazioni sulle proprietà dinamiche di sistemi densi. Due semplici casi di spettri CIA vengono discussi: la banda traslazionale osservata in soluzioni di gas nobili in Ar liquido e le righe rotazionali dell'H₂ osservate in soluzioni di H₂ in Ar. Nel primo caso, l'analisi della banda traslazionale permette di ricavare la frequenza caratteristica ω₀ associata alla componente oscillatoria del moto dell'impurezza nella matrice di Ar. Nel secondo caso, l'analisi delle righe rotazionali permette di derivare il parametro δ, che caratterizza l'effetto del restringimento di riga con la densità. Ad alte densità, il parametro δ è direttamente collegato al moto diffusivo degli atomi di Ar attorno alla impurezza.

Резюме

Спектроскопия поглощения, индуцированного столкновениями, используется для исследования динамических свойств плотных систем. Обсуждаются два простых случая спектров поглощения, индуцированного столкновениями: трансляционная зона, набльденная в растворах инертного газа в жидком аргоне, и ротационные линии H₂, наблюденные в растворах H₂ в Ar. В первом случае анализ трансляционной зоны позволяет вывести характерную частоту ω₀, связанную с компонентой движения примеси в аргоновой среде. Во втором случае анализ ротационных линий позволяет определить параметр δ, который характеризует эффект плотности. В области высоких плотностей параметр δ непосредственно свяан с диффузионным движением атомов аргона вокруг примеси.