Accurate empirical rovibrational energies and transitions of H₂¹⁶O

Abstract

Several significant improvements are proposed to the computational molecular spectroscopy protocol MARVEL (Measured Active Rotational–Vibrational Energy Levels), facilitating the inversion of a large set of measured rovibrational transitions to energy levels.

Spectroscopic-network-assisted precision spectroscopy and its application to water

“…1 in HITRAN 1 ), its main isotopologue H 2 16 O was subject to detailed investigation in the literature. Over the past 100 years, some 200,000 rovibrational lines have been recorded for H 2 16 O (linking nearly 20,000 energy levels 22,23 ) to probe water in the interstellar medium 24 , in exoplanets 25 , on the Sun 26 , and in the Earth's atmosphere, 27 including its greenhouse effect 28,29 . The rovibrational states of H 2 16 O are separated into two subsets, corresponding to the ortho and para nuclear-spin isomers.…”

A semi-empirical potential energy surface and line list for H<sub>2</sub><sup>16</sup>O extending into the near-ultraviolet

“…The MARVEL (measured active rotationalvibrational energy levels) procedure (Furtenbacher et al, 2007;Császár et al, 2007;Furtenbacher and Császár, 2012) was originally constructed for a IUPAC study of water spectra (Tennyson et al, 2014). The resulting empirical energy levels for H 2 16 O (Tennyson et al, 2013) have been subsequently been updated in response to both improvements to the MARVEL algorithm (Tóbiás et al, 2019) and to the availability of new data (Furtenbacher et al, 2020). We refine our potential to updated MARVEL energy levels with J = 0, 2, 5, 10, 15 and 20, representing approximately 4 000 states.…”

Digitális kémia

“…A spektroszkópiai hálózatok elméletének kidolgozása 15,16 el ve zetett a MARVEL (Measured Active Rotational-Vibr ational Energy Levels) [17][18][19] eljárás kidolgozásához. A mint egy 10 éve kifejlesztett MARVEL eljárás már több mint 20 mo le kula esetében eredményezte a nagyfelbontású spekt rosz kópiai mérések eredményeinek kiértékelését, vali dá lá sát, s a megbízható kísérleti adatokból a forgási-rez gési-elekt ro ni kus (rovibronikus) energiaszintek megha tá ro zá sát.…”

“…A MARVEL adatbázisban szerepel min den, az iro da lomban egy adott molekulára közölt rezgési-for gási-elekt ro nikus átmenet, így az adatbázis adott ver ziója rep rezentálja a kísérletileg elérhetõ információt (ez mintegy negyed millió át menetet jelent a H 2 16 O molekula ese tén, mely több mint 100 forrásból került összegyûjtésre). A MARVEL eljáráson ala puló, C++ nyelven íródott MARVEL prog ram [17][18][19] alkal ma zásakor sor kerül a kísérleti ered mények, az asszignált ro vib ronikus átmenetek vali dá lására, majd a va lidált átme ne tek bõl a kísérleti információ kom pakt rep re zen tálására sok kal alkalmasabb rovibronikus ener giaszintek meg hatá ro zá sá ra a súlyozott legkisebb négy zetek mód szere segít sé gével. Az így ka pott empirikus ener gia szintek bizonyta lan sá ga (mely akár 10 -8 -10 -9 cm -1 is lehet) jól tükrözi a kísérleti adatokban meg lévõ bizonytalan sá gokat, ezzel se gít ve mind a további mé réseket végzõ spekt roszkópusok, mind az ener gia szinteket és az átme nete ket modellezési fela datok meg oldá sára alkalmazó kutatók és mér nökök mun káját.…”