[а власти скрывают] мифы об озоновом слое

Закон Бугера—Ламберта—Бера уже теперича не учат?

Правильно, кульхацкеру знания из области химии, физики и математики только мешают. Техникума достаточно.

А то всякие полосы поглощения Хартли и тому подобная скукотища. То ли дело на пых-пыхе сайты клепать!

>>Логика в том, что количество образующихся за единицу времени молекул озона не больше, чем количество поглощенных кислородом квантов УФ.

С чего бы?

Один квант света приводит к распаду молекулы кислорода, который вместе с двумя молекулами кислорода дает сразу два озона. Так как в целом наблюдается равновесие, то где-то в другом месте эти же два озона должны каждый поглотить по кванту (уже более длинноволновому) и распасться на три исходных кислорода.

Получаем что система поглотила один квант кислородом и два озоном.

> Закон Бугера—Ламберта—Бера уже теперича не учат?

Он имеет весьма отдаленное отношение.

полосы поглощения Хартли

Это ближе к теме, но так ли опасен средний (200-300нм) ультрафиолет? Это же все-таки не ионизирующее излучение. Жесткий же ультрафиолет поглощается кислородом

> дает сразу два озона.

Хорошо, умножим на 2 количество озона.

Чучело, то что ты тут сбрякнул, учить как раз не нужно, ибо это простейший экспоненциальный закон + именная дырка в спектре. Этому место в справочниках и на википедии, чтобы нагуглить за 10 секунд при необходимости.

А вот если по физической сути спросить, какие степени свободы возбуждаются на таких частотах у озона, то тут ты и сдуешься, потому что для этого фундаментальные знания надобны, гуглем не вытянешь.

>>Хорошо, умножим на 2 количество озона.

Хех¸ да хоть в тысячу - отношение квантов не изменится, если мы сохраняем факт равновесия концентраций.

В общем я посчитал немного, получилось, что от среднего УФ озон все-таки защищает.

А насколько этот средний УФ опасен, это вопрос скорее к медикам

>>медикам

Ну, с медиками у нас тут не очень.

в основном поциенты

http://images.pennnet.com/articles/lfw/thm/th_162953.gif

Опять ИК.

> http://www.coe.ou.edu/sserg/web/Results/results.htm

Отличная страница! Но для озона там только ИК. Надо до >30000 обратных сантиметров (желательно вообще 100000), а там не больше 4000.

> http://www.nist.gov/data/nsrds/NSRDS-NBS3-4.pdf

А это — атомная адсорбция. Уже ближе к рентгену :)

> Поискал немного, при низких температурах период полураспада несколько дней. Но это все равно очень мало.

При каких? Можно весь расчёт, или там только несколько точек? И при каком давлении?

В простейшем случае скорости образования и распада зависят от температуры экспоненциально (и неодинаково). И могут меняться на порядок при охлаждении на 10-20 градусов.

> А что с азотом, углекислым газом и водяным паром?

Имхо, ещё короче, чем у кислорода, т.к. связи прочнее.

А насколько этот средний УФ опасен, это вопрос скорее к медикам

Зависит от интенсивности. Для того, чтобы вызвать рак кожи, в «благоприятных» обстоятельствах и мягкого хватает.

> Имхо, ещё короче, чем у кислорода, т.к. связи прочнее.

Связи прочнее, но поглощение УФ возможно не только методом ионизации. Например стекло поглощает УФ не разрушаясь

Вращательно-колебательные полосы же.

И что? Чем прочнее связь, тем больше частота колебаний (при прочих равных условиях). Речь-то не только об энергии разрыва, но и о соответствующем члене гессиана. Они коррелируют как правило.

> И что? Чем прочнее связь, тем больше частота колебаний (при прочих равных условиях). Речь-то не только об энергии разрыва, но и о соответствующем члене гессиана. Они коррелируют как правило.

(при прочих равных условиях)

Условия совсем неравные. Потому все-таки нужны экспериментальные данные.

У молекул степени свободы делятся на 3 класса:

1) уровни энергий атомов
2) колебательные
3) вращательные

Замените первый пункт на молекулярные связи. Чтобы до атомов добраться, надо сначала молекулу разорвать, а затем уже и возбуждать или ионизировать атомы (ну, или «оптом», если энергии кванта на это достаточно).

> Связи прочнее, но поглощение УФ возможно не только методом ионизации. Например стекло поглощает УФ не разрушаясь

Переходов между подуровнями, как в тяжёлых элементах, в кислороде нет. Остаётся только перераспределение заряда в молекуле. Фактически, разрыв одной из нескольких связей. Порядок энергии — как у энергии связей.

Есть идеи, как ещё может поглощать кванты с энергией УФ?

> Вращательно-колебательные полосы же.

Все в ИК. Для УФ нужен перенос заряда или ионизация. Заодно и интенсивность побольше.

>> 1) уровни энергий атомов

2) колебательные
3) вращательные

Замените первый пункт на молекулярные связи. Чтобы до атомов добраться, надо сначала молекулу разорвать, а затем уже и возбуждать или ионизировать атомы (ну, или «оптом», если энергии кванта на это достаточно).

Именно.

Ну так картинки для CO2 я и приводил в ответ на вопрос: «а как же они?». В УФ, понятное дело, не так. А гамма-излучение - так то вообще атомы рвет на части :)

> Замените первый пункт на молекулярные связи. Чтобы до атомов добраться, надо сначала молекулу разорвать, а затем уже и возбуждать или ионизировать атомы (ну, или «оптом», если энергии кванта на это достаточно).

Да, согласен, ерунду написал.

> Ну так картинки для CO2 я и приводил в ответ на вопрос: «а как же они?». В УФ, понятное дело, не так. А гамма-излучение - так то вообще атомы рвет на части :)

Вопрос был про поглощение ультрафиолета CO2. Переходам между колебательными уровнями соответствуют энергии ИК квантов. (Вращательным — ещё ниже.) А каким переходам соответствует по энергии УФ? Я предположил, что чему-нибудь вроде:

O=C=O -> O=C-O:

Т.е. связывающая электронная пара уходит по другую сторону кислорода и становится разрыхляющей. Это должно требовать порядка энергии связи.

> Есть идеи, как ещё может поглощать кванты с энергией УФ?

Можно еще ионизировать молекулу, оторвав 1 электрон от нее, но сохранив молекулу как таковую. Только тут нужно смотреть, возможно ли при этом сохранение молекулы.

Разумеется, но речь шла о сравнении частот для совершенно определенного типа возбуждений - колебательных. Вращательные - это мелочь инфракрасная.

В этом плане подход сравнения частот связей O-С-O и O-O-O по их энергии вполне оправдан.

Хотя конечно надо считать.

Для молекулы водорода такое возможно, при этом получается молекула водорода с 1 электроном. Для кислорода, азота, co2 расчета или измерения не видел

С ростом числа атомов в молекуле число возможных молекулярных орбиталей стремительно растет, и уже нет практического смысла (как для двухатомной молекулы) вводить понятия разрыхляющие или связывающие - их там куча и они сильно зависят от используемого базиса. Электронная плотность с таким же успехом может уползти на бока.

> С ростом числа атомов в молекуле число возможных молекулярных орбиталей стремительно растет, и уже нет практического смысла (как для двухатомной молекулы) вводить понятия разрыхляющие или связывающие - их там куча и они сильно зависят от используемого базиса. Электронная плотность с таким же успехом может уползти на бока.

Согласен. Разрыхляющая для одной связи будет связывающей для другой :)

Но речь была о 2-3 атомных молекулах, составляющих бОльшую часть атмосферы. Для них это достаточно наглядно. Разрыхляющую орбиталью я привёл как первый придумавшийся пример перехода похожего на разрыв связи по энергии.

Все верно, никто и не спорит.

Просто раньше если занудливо расписывали атомные орбитали и из симметрии перебирали их конфигурации для молекулярных, то сейчас все проще - загоняется все в пакет типа SIESTA или GAMESS и влоб находятся все уровни.

Спектр непрерывный, преимущественных процессов вроде нет. Где-то там сидит и фотодиссоциация. http://www.atmosphere.mpg.de/spektrum_image3.php?subkat=Carbon+dioxide_CO2&ka...

> http://www.atmosphere.mpg.de/spektrum_image3.php?subkat=Carbon+dioxide_CO2&ka...

Что и требовалось. Энергии выше, чем для O3.

> А вот если по физической сути спросить, какие степени свободы возбуждаются на таких частотах у озона

Полоса Хартли — это дипольно-разрешенный переход из основного состояния в четвертое (или пятое, не помню уже) возбужденное состояние. Из него молекула разваливается по двум каналам: на O(1D) + O2(Sigma_g) (~90%) и O(3P) + O2(3\Sigma^{-}_g) (~10%) за счет конического пересечения и неадиабатики.

Спасибо за разъяснение.

>Хорошо, умножим на 2 количество озона.

Случайно наткнулся на эту тему. Хоть и поздно, но отвечу: молекула озона, поглащая УФ-квант, действительно распадается на О и О2. У атомарного кислорода два пути: либо встретится с молекулой озона, тогда идет реакция О + О3 -> 2 О2, либо она может встретится с молекулой О2, и получится опять же озон. Поскольку даже в озоновом слое конценрация озона на 5-7 порядков меньше чем кислорода, то вероятность второй реакции на столько же порядков больше. Т.е. фактически получается цикл: О3 + УФ квант -> О + О2 О + О2 -> O3 и одна молекула озона может поглотить не один, а тысячи и миллионы УФ квантов. Это конечно упрощенно, реально есть и еще варианты (например атомарный кислород может окислить водород, но поскольку водорода мало, то вероятность этой реакции не велика)