Concerning the asymmetric top rotational partition function in astronomical spectroscopy
Concerning the asymmetric top rotational partition function in astronomical spectroscopy
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关于天文光谱中的不对称顶部旋转配分函数
DOI：
10.1016/j.jms.2020.111292
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发表时间：
2020
影响因子：
1.4
通讯作者：
Raston, Paul L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wells, Tyler;Raston, Paul L.
配分函数在从分子云中的发射线确定柱密度方面起着重要作用，因为在典型条件下，两者是线性相关的。在这里，我们专注于连续应用量子和离心畸变校正项的经典旋转配分函数的不对称顶部分子，在努力揭示每个术语的相对重要性。我们这样做，例如不对称的顶部分子，包含从一个到四个重原子（水，甲亚胺，乙烯醇，乙醇醛），在相关的温度星际分子云。特别注意的是甲亚胺，最近证明，经典配分函数的值与在几百开尔文下的数值求和（精确）值显著不同[Sharmaet al.，Nachrichten.338，125（2017）]。我们表明，经典值实际上是在1%的精确值从~50 K远高于400 K，增加了三个简单的校正项减少了误差到10.001%（下至10 K）。
The partition function plays an important role in determining column densities from emission lines in molecular clouds, since under typical conditions the two are linearly related. Here, we focus on successively applying quantum and centrifugal distortion correction terms to the classical rotational partition function for asymmetric top molecules, in an effort to uncover the relative importance of each term. We do this for example asymmetric top molecules that contain from one to four heavy atoms (water, methanimine, vinyl alcohol, and glycolaldehyde), at temperatures relevant to interstellar molecular clouds. Particular attention is paid to methanimine, for which it was recently attested that the value of the classical partition function significantly differs from the numerically summed (exact) value at several hundred Kelvin [Sharmaet al., Astron. Nachrichten.338, 125 (2017)]. We show that the classical values are in fact within 1% of the exact values from ~50 K to well above 400 K; the addition of three simple correction terms reduces the error to ≲0.001% (down to 10 K).
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H. Mulholland
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