ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA

Çok elektronlu atomlarda geçiş olasılıkları, osilatör şiddetleri ve uyarılmış

seviyelerin yaşam sürelerinin belirlenmesi için öncelikle ilgili seviyeler arasındaki çizgi

şiddetlerinin belirlenmesi gerekir. Çizgi şiddetleri, atomik ya da iyonik sistemlerde

baskın olan çiftlenim durumuna, geçişe iştirak eden elektron sayısına ve elektronun

geçiş tipine göre belirlenir. Bu çalışmada elektron konfigürasyonu 1s

2s

2p

şeklinde

olan sekiz elektrona sahip Oksijen atomuna benzeyen bir kez iyonlaşmış Flor (F II), iki

kez iyonlaşmış Neon (Ne III) ve üç kez iyonlaşmış Sodyum (Na IV) için izinli seviyeler

arasında geçiş olasılıkları, osilatör şiddetleri ve uyarılmış seviyelerin yaşam süreleri

hesaplanmıştır.

Atomik yapı hesaplamalarında geçiş olasılıkları, osilatör şiddeti ve uyarılmış

seviyelerin yaşam süreleri sırasıyla Denk (4.1), Denk (4.2) ve Denk (4.3)’deki

ifadelerden elde edilmiştir.

enerji seviyeli

durumlarının herhangi birine bir geçiş yapan

durumundaki bir atomun birim zaman başına toplam elektrik dipol geçiş olasılığı

çizgi şiddetine bağlı olarak;

(4.1)

şeklinde yazılır ve birimi

’dir (Cowan, 1981).

geçişi için osilatör şiddeti

çizgi şiddetine bağlı olarak;

(4.2)

şeklinde yazılır ve geçişin şiddetini ifade etmek için kullanılan boyutsuz bir niceliktir

(Cowan, 1981).

Bir atomun uyarılmış halindeki yaşam süresi;

şeklinde yazılır ve birimi saniyedir (Cowan, 1981).

Yapılan hesaplamalarda göz önüne alınan seviyeler arasındaki çizgi şiddetlerine

ait radyal geçiş integralleri en zayıf bağlı elektron potansiyel model teori (WBEPMT)

kullanılarak belirlenmiştir. Oksijen atomu ve oksijene benzeyen iyonlar elektron sayısı

az olan yani hafif sistemler olarak bilinir. Daha önce de belirttiğimiz gibi hafif

sistemlerde genel olarak LS kuplajı baskındır. Dolayısıyla yapılan bu çalışmada atomik

yapı hesaplamaları LS kuplajına göre elde edilmiştir.

Bu hesaplamalarda ilk olarak, temel-uyarılmış seviye ve uyarılmış seviyeler

arası geçişleri hesaplayabilmek için F II, Ne III ve Na IV’e ait seviyelerin data dosyaları

ayrı ayrı oluşturulmuştur. Bu data dosyasında F II, Ne III ve Na IV için temel seviye ve

uyarılmış seviye konfigürasyonları, bu seviyelerin enerji değerleri, seviyelere ait

yarıçapların beklenen değerleri ve ilgili açısal momentum kuantum sayıları mevcuttur.

Tüm hesaplamalarda Fortran 77 programlama dilinde Real*8 aritmetiğinde (çift

hassasiyet) bilgisayar programları kullanılmıştır. WBEPM teoride, radyal geçiş

integrallerinin hesaplanması için gerekli olan

Z*,

n* ve

l* parametrelerinin

belirlenmesinde enerji değerleri için literatürdeki deneysel enerji verileri (NIST

Database) kullanılmıştır. Elde edilecek sonuçların hassasiyetini arttırmak için seviyelere

ait yarıçapların beklenen değerleri hem NCA (Nümerical Coulomb Yaklaşımı) yöntemi

(Lindgard ve Nielsen, 1975; 1977) hem de NRHF (Non-Relativistik Hartree-Fock)

yöntemiyle belirlenmiştir (Gaigalas ve Fischer, 1996).

F II, Ne III ve Na IV için hesaplanan sonuçlar bu çalışmanın Ek kısmında

tablolar halinde verilmiştir. Bu tablolarda her geçiş dizisinin ilk satırı multiplet

(yarılmamış) çizgileri göstermektedir. Ayrıca tablolarda yıldız üst indis ile verilen

değerler seviyelere ait yarıçapların NCA yöntemi ile diğer değerler ise seviyelere ait

yarıçapların NRHF yöntemi ile belirlenerek elde edilen sonuçlardır.

4.1. Bir Kez İyonlaşmış Flor (F II) İle İlgili Yapılan Hesaplamalar

Ek-1’de bir kez iyonlaşmış Flor (F II) için Tablo 1.1’de WBEPM teori yöntemi

ile elde edilen osilatör şiddeti ve geçiş olasılığı sonuçları verilmiştir. Tablo 1.1’de

WBEPM teori yöntemi ile elde edilen geçiş olasılığı değerleri literatürdeki bazı

deneysel ve teorik yöntemlerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Tablo 1.2’de

ise WBEPMT yönteminden elde edilen uyarılmış seviyelerin yaşam süreleri verilmiştir.

Tablo 1.2’deki karşılaştırmalarda WBEPM teori yöntemi ile elde edilen geçiş

olasılığı sonuçları, Wiese ve ark. (1966) tarafından dataların kritik değerlendirilmesi ile

elde edilen geçiş olasılığı sonuçları ile ortalama % ±22.9 ve Fischer ve Tachiev (2004)

tarafından Multikonfigürasyonel Hartree-Fock (MCHF) yöntemi ile elde edilen geçiş

olasılığı sonuçları ile ortalama % ±13.8 uyumlu olduğu görülmüştür.

4.2. İki Kez İyonlaşmış Neon (Ne III) İle İlgili Yapılan Hesaplamalar

Ek-2’de iki kez iyonlaşmış Neon (Ne III) için Tablo 2.1’de WBEPM teori

yöntemi ile elde edilen osilatör şiddeti ve geçiş olasılığı sonuçları verilmiştir. Tablo

2.1’de WBEPM teori yöntemi ile elde edilen geçiş olasılığı değerleri literatürdeki bazı

deneysel ve teorik yöntemlerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Tablo 2.2’de

ise WBEPMT yönteminden elde edilen uyarılmış seviyelerin yaşam süreleri verilmiştir.

Tablo 2.2’deki karşılaştırmalarda WBEPM teori yöntemi ile elde edilen geçiş

olasılığı sonuçları, Fischer ve Tachiev (2004) tarafından Multikonfigürasyonel Hartree-

Fock (MCHF) yöntemi ile elde edilen geçiş olasılığı sonuçları ile ortalama % ±15.4 ve

Kramida ve Nave (2006) tarafından dönüşüm spektroskopisi kullanılarak 57 seviyeye

ait enerji değerlerini ölçerek bir optimizasyon prosedürü ile elde edilen geçiş olasılığı

sonuçları ile ortalama % ±13.9 uyumlu olduğu görülmüştür.

4.3. Üç Kez İyonlaşmış Sodyum (Na IV) İle İlgili Yapılan Hesaplamalar

Ek-3’de üç kez iyonlaşmış Sodyum (Na IV) için Tablo 3.1’de WBEPM teori

yöntemi ile elde edilen osilatör şiddeti ve geçiş olasılığı sonuçları verilmiştir. Tablo

3.1’de WBEPM teori yöntemi ile elde edilen geçiş olasılığı değerleri literatürdeki bazı

deneysel ve teorik yöntemlerden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Tablo 3.2’de

ise WBEPMT yönteminden elde edilen uyarılmış seviyelerin yaşam süreleri verilmiştir.

Tablo 3.2’deki karşılaştırmalarda WBEPM teori yöntemi ile elde edilen geçiş

olasılığı sonuçları, Butler ve Zeippen (1995) tarafından the close-coupling yaklaşımını

kullanarak R-matrix yöntemi ile elde edilen geçiş olasılığı sonuçları ile ortalama

% ±52,5 ve Fischer ve Tachiev (2004) tarafından Multikonfigürasyonel Hartree-Fock

(MCHF) yöntemi ile elde edilen geçiş olasılığı sonuçları ile ortalama % ±16,7 uyumlu

olduğu görülmüştür.