1.27 μm O_(2)(a^(1)Δ g)气辉临边观测辐射传 输特性

1.27μm波段的O_(2)(a^(1)Δg)气辉辐射具有辐射信号强、空间跨度大、自吸收效应弱等诸多内禀优势,是临近空间大气遥感的重要目标源,对于中高层大气的动力学及热学特性研究,全球温室气体探测,以及臭氧浓度三维层析等卫星遥感具有重要的科学意义和应用价值。首先基于O_(2)(a^(1)Δg)光化学反应模型,研究了O_(2)(a^(1)Δg)气辉的产生机制及湮灭机理,在此基础上,计算得到了O_(2)(a^(1)Δg)气辉体辐射率廓线,并基于HITRAN数据库给出的谱线强度及爱因斯坦系数,提出了两种计算O_(2)(a^(1)Δg)气辉光谱分布的方法。采用最新的分子光谱参数、光化学反应速率常数及F10.7太阳紫外通量等参数,结合光化学反应模型计算得到的O_(2)(a^(1)Δg)气辉体辐射率廓线信息,借助逐线积分算法,建立了1.27μm O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边观测辐射传输理论模型,并分析了自吸收效应对不同临边观测高度处气辉辐射光谱强度的影响。然后,利用剥洋葱算法,对大气图像扫描成像吸收光谱仪(SCIAMACHY)在临边观测模式下测得的O_(2)分子近红外大气带的气辉辐射信号进行处理得到了目标层O_(2)(a^(1)Δg)气辉辐射光谱,并通过谱积分算法反演得到了O_(2)(a^(1)Δg)气辉的体辐射率廓线信息。最后通过对比气辉临边观测辐射传输理论模型计算得到的以及SCIAMACHY仪器测量反演得到的1.27μm O_(2)(a^(1)Δg)辐射光谱及体辐射率廓线信息,验证1.27μm O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边观测辐射传输理论模型的可靠性与合理性。基于比对结果,对O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边辐射强度和体辐射率的影响因素进行了分析。分析结果表明,在50 km以上的高空区域,理论计算结果与卫星实测结果吻合性较好,而随着海拔高度的降低,两者的偏差逐渐增大,这是因为在临边观测模式下,中低空区域的卫星遥感信号受自吸收效应及大气散射效应影响严重。此外,与HITRAN数据库给出的谱线强度参数相比,基于爱因斯坦系数建立的O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边辐射模型与卫星实测结果更加吻合。1.27μm O_(2)(a^(1)Δg)气辉临边观测辐射传输理论模型的建立,对于临近空间大气遥感,奠定了理论基础。

S_2分子~3Δ_g(3dπ_g)里德堡态双光子共振电离的研究

在306-321 nm单光子波长范围内采用REMPI光谱方法研究S2分子3Δg里德堡态光谱,第一次报道了混合同位素分子32S34S的REMPI光谱,得到3Δg态精确的分子常数,对分子32S32S,ωe=800.1(25)cm-1,ωeχe=3.4(7)cm-1,Be=0.31564cm-1,αe=0.00165cm-1,对同位素分子32S34S,ωe=788.0(8)cm-1,ωeχe=3.3(2)cm-1,Be=0.30613cm-1,αe=0.00160cm-1.根据32S32S和32S34S的谱带基线确定同位素位移(Δν=0ν(32S32S)-ν0(32S34S)),0-0谱带同位素位移为0.2(5)cm-1,1-0谱带为11.8(3)cm-1,2-0谱带为23.3(5)cm-1,对于0-1谱带,为-10.2cm-1.讨论了3Δg态不对称自旋-轨道分裂,不对称分裂是源于1Δ2g态扰动.

基于O_(2)分子1.27μm气辉反演临近空间温度廓线的新方法

1.27μm波段O_(2)(a^(1)Δg)气辉的辐射强度高、自吸收效应弱,是反演临近空间大气温度的理想目标源。基于O_(2)分子气辉光谱理论以及“剥洋葱”算法,利用扫描成像大气吸收光谱仪(SCIAMACHY)的近红外临边观测数据,成功反演50~100 km区域的大气温度廓线。与SABER、ACE-FTS及激光雷达的观测结果对比表明,在55~85 km的切线高度范围内温度测量误差优于±10 K,而在55 km以下与85 km以上空间区域,由于受到自吸收效应、大气散射以及OH气辉的光谱污染等干扰,温度反演结果出现显著偏差。

关于化学反应G-ξ曲线的教学探讨

本文分析了学生难以理解△rGm随化学反应进度孚改变的原因，认为在物理化学教学中，应选用在反应进度ξ=0～1mol区间内均为上凹形G～ξ曲线。原因是一个常规反应体系随着反应进度的增加，其G～ξ曲线普遍为该形状。对于△rGm不随反应进度ξ而改变的反应，我们认为反应产物间的同相混合吉布斯函数变应列入△rGm判断反应的自发方向。

谈焓变和熵变对自发过程的影响及其对△G的相对贡献

本文通过一些具体实例，分析了在系统的状态变化中，焓变和熵变对自发过程方向的影响及对吉布斯自由能变 化值的相对贡献。

ΔG判据与Δ_rG_m判据的区别

简要说明ΔG与ΔrGm作为方向性判据的区别。其中ΔG判据的适用条件是封闭系统的等温等压过程;而ΔrGm判据是ΔG判据应用于化学反应系统时的进一步推演。ΔrGm代表反应系统在某一时刻的势函数,作为方向性判据,只需要W'=0,而不需要等温等压条件。

化学反应的自发性判据——自由能变化ΔG

化学反应的自发过程总是朝着最低能量和最大混乱度的方向进行 ,化学反应的自发性与焓变 (Δ H)和熵变 (Δ S)有关 。

对△G与E关系之内涵的探究

对于热力学与电化学的联系纽带，-△G=nFE中，△G与E值虽然各自都能表示出一个指定的电化学反应能否发生的趋势（即倾向性），但它们所表明的内涵是有所区别的。本文将从字实上存在着的具有n值可变的指定电化学反应来对△G与E值所表征。不同的内涵进行探究。

吉布斯自由能的多功能性质探讨

在物理化学常用的热力学函数中,吉布斯自由能是一个用途最为广泛、最具有明确意义的热力学函数,它除了在特定条件下可作为过程与方向的判据外,还具有狭义化学势、最大非膨胀功和狭义表面自由能等功能。本文就吉布斯自由能的多功能特性展开讨论,并通过两个实例说明实际体系中ΔG的计算方法及用途,以帮助学生在物理化学学习过程中深入理解吉布斯自由能。

对Ca（OH）2溶解度“异常”的探究学习

针对Ca（OH）2溶解度随温度变化的反常情况，通过实验测定不同温度下的摩尔溶解度和Ksp，ΔGθ并溶解过程。在过程中让学生理解和运用相关数学原理及其应用。

回火处理对Fe-Mn基合金剪切模量的影响

研究了回火温度和时间对两种成分Fe-Mn基合金剪切模量的影响。结果指出,附加Cr,Ti的合金在回火状态下ΔG G-T曲线有极小和极大两个极值,而附加Cr,Ni,W,C的合金只呈现极大值特征。这是由于Ni,W,C降低反铁磁转变点T_N造成的, 随着回火温度升高或回火时间增加,ΔG_λ效应逐渐增加。

不同过程吉布斯自由能变化值的计算公式

封闭体系中吉布斯自由能变化值ΔG的计算是大学物理化学课程中很重要的一个内容,ΔG其大小既可以用于判断简单状态变化过程的方向和限度,又可以用于判断化学反应的方向和限度,是最实用的判据之一,但是由于计算ΔG的公式很多且不同过程中计算ΔG使用的公式不尽相同,因此部分学生对此部分内容的学习感到十分困难。本文通过讲解吉布斯自由能由来,归纳不同过程ΔG的计算公式并适当举例,使学生能更好的掌握不同过程ΔG的计算方法。

氢卤酸酸性强度变化的讨论

氢卤酸溶液中的酸强度与分子的价键结构和溶液中的热力学行为有关。在分析氢卤酸在水溶液中的酸强度递变规律时,一方面要从物质内部结构的角度运用微观质点的静电理论进行半定量或定量分析,另一方面要从热力学理论予以说明,这样才能较好地揭示其酸性变化的规律性。

重磁结合在铁矿资源调查中的实际应用效果

利用重磁综合方法,在某铁矿资源远景调查中,取得了较好的应用效果,圈定ΔT平面异常18处,圈定ΔT剖面异常9处,布格重力Δg测量平面图上圈定局部异常5处。属于重、磁同源的双高(重力高、磁力高)异常5处。通过在矿区开展布格重力Δg和地磁ΔT测量,圈定地磁异常和重力异常,达到了确定成矿有利地段和靶区,为铁矿调查提供进一步工作依据,并最终确定矿床数和资源储量的目的。实践证明,利用多参数综合方法,加上必要的数据处理手段,可以起到信息相互补充,相互验证,减少物探多解性,提高定性、定量解释精度的作用。

O_2(1∑_g^+)和O_2(~1△g)的碰撞发射谱

利用微波激励高纯 O2 观测到了峰值波长分别为 4 5 0 .8nm、5 6 5 .9nm的 2个新谱带。实验研究和动力学过程分析证明 ,这 2个新谱带是 O2 的激发态 O2 (1 +g )和 O2 (1 Δ g)碰撞反应发射的。

铀熔体中Fe蒸气分压的测量及其活度计算

采用载流气体携带法测量了1500~1600℃范围U-Fe熔体上方Fe的蒸气分压,计算获得Fe在U熔体中的活度、活度系数及标准溶解自由能。结果显示,相对Raoult定律Fe为负偏差元素,1500和1600℃无限稀的铀熔体中Fe的活度系数γ分别为0.344和0.485,其在铀熔体中的标准溶解自由能与温度关系符合△G^0=-448 682+125.4T.

外偶极电场作用下H_2O,D_2O和T_2O的可逆分解电压

采用密度泛函B3P86方法和6-311++G(3df,3pf)基组,计算了在-0.05～0.05a.u.外偶极电场作用下,H2O,D2O,T2O,H2,D2,T2,O2的电子能量、核运动能量和熵值,在此基础上通过计算H2O(g)→H2(g)+O2(g)、D2O(g)→D2(g)+O2(g)、T2O(g)→T2(g)+O2(g)的焓变ΔH、熵变ΔS、Gibbs函数变化ΔG,最后得到了H2O,D2O,T2O的可逆分解电压Er.计算结果表明,外偶极电场存在时,H2O,D2O,T2O的Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er都有明显的变化,当外偶极电场正方向增加时,其Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er均趋于线性增加;当外偶极电场负方向增加时,其Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er均趋于线性减小;在相同外偶极电场作用下,Gibbs自由能变ΔG和可逆分解电压Er随H2O,D2O,T2O依次增加.

钙钛矿型四效催化剂净化柴油烟气的热力学分析

根据热力学原理,计算吉布斯自由能的变化量,讨论柴油烟气净化反应的可行性。钙钛矿型四效催化技术是提高CxHy、PM、CO、NOx转化率和降低反应温度的有效方法,也是改变吉布斯自由能变化量ΔG的间接条件。