T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 T.C. SEÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİİMERİ ENSTİTÜSÜ BAKIR VE BAZI BAKIR BENZERİ İYONARDA ATOMİK YAPI HESAPAMAARI Emas ERO YÜKSEK İSANS TEZİ Fzk Aabm Daı Ocak-06 KONYA Her Hakkı Sakıdır

2

3 TEZ BİDİRİMİ Bu tezdek bütü bger etk davraış ve akademk kuraar çerçevesde ede eddğ ve tez yazım kuraarıa uygu oarak hazıraa bu çaışmada baa at omaya her türü ade ve bg kayağıa eksksz atı yapıdığıı bdrrm. DECARATION PAGE I hereby decare that a ormato ths documet has bee obtaed ad preseted accordace wth academc rues ad ethca coduct. I aso decare that, as requred by these rues ad coduct, I have uy cted ad reereced a matera ad resuts that are ot orga to ths work. Emas ERO Tarh:9..05

4 ÖZET YÜKSEK İSANS TEZİ BAKIR VE BAZI BAKIR BENZERİ İYONARDA ATOMİK YAPI HESAPAMAARI Emas ERO Seçuk Üverstes Fe Bmer Esttüsü Fzk Aabm Daı Daışma: Doç. Dr. Gütek ÇEİK 06, 89 Saya ür Doç. Dr. Gütek ÇEİK Doç. Dr. Şue ATEŞ Doç. Dr. Murat YIDIZ Bu tez çaışmasıda, Cu I, Z II, Ga III, Ge IV, As V, Se VI ve Kr VIII ç eektrk dpo geçş oasııkarı, osatör şddeter ve uyarımış sevyeer yaşam süreer hesapamıştır. Hesapamaarda e zayı bağı eektro potasye mode WBEPM teor ve kuatum kusur orbta QDO teor kuaımıştır. Ede ede souçar teratürdek verer e karşıaştırımış ve y br uyum gözemştr. Ayrıca bakır atomu ve bazı bakır bezer yoar ç teratürde buumaya geçş oasıığı, osatör şddet ve uyarımış sevyeer yaşam süres değerer ede edmştr. Aahtar Kemeer: Bakır atomu, bakır bezer yoar, e zayı bağı eektro potasye mode teor, geçş oasıığı, kuatum kusur orbta teor, osatör şddet, yaşam süres v

5 ABSTRACT MS THESIS ATOMIC STRUCTURE CACUATIONS IN THE COPPER AND SOME COPPER IKE IONS Emas ERO THE GRADUATE SCHOO OF NATURA AND APPIED SCIENCE OF SEÇUK UNIVERSITY THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE Advsor: Assoc. Pro. Gütek ÇEİK 06, 89 Pages ury Assoc. Pro. Gütek ÇEİK Assoc. Pro. Şue ATEŞ Assoc. Pro. Murat YIDIZ I ths study, the eectrc dpoe trasto probabtes, oscator stregths ad etmes o excted eves or Cu I ad Z II, Ga III, Ge IV, As V, Se VI, Kr VIII have bee cacuated. I the cacuatos, the weakest boud eectro poteta mode WBEPM theory ad quatum orbta deect QDO theory have bee used. The obtaed resuts are compared to the data the terature ad a good agreemet has bee observed. Moreover, the trasto probabty, the oscator stregth ad the etme vaues o excted eves ot exstg terature or atomc copper ad some copper-ke os have bee obtaed. Keywords: Atomc copper, copper ke os, etme, oscator stregth, trasto probabty, quatum deect orbta theory, weakest boud eectro poteta mode theory v

6 ÖNSÖZ Bu çaışma, Seçuk Üverstes Fe Fakütes Fzk Böümü Öğretm Üyes Doç. Dr. Gütek ÇEİK yöetmde hazıraarak, Seçuk Üverstes Fe Bmer Esttüsü e Yüksek sas Tez oarak suumuştur. sas ve Yüksek sas eğtmm boyuca baa her kou da yo göstere, eg bg ve deeymer aktarmakta çekmeye, her zama g ve aakasıı esrgemeye, öğrecs omakta our duyduğum saygıdeğer daışma hocam; Sayı Doç. Dr. Gütek ÇEİK e çok teşekkür ederm. Ayrıca çaışmam esasıda baa sürek yardım ede, her kouda yo göstere ve desteğ hç esrgemeye hocam Doç. Dr. Şue ATEŞ e çok teşekkür ederm. Hayatım boyuca madd ve maev desteker hç esrgemeye, babam Osma ERO, aem Ferde ERO ve kardeşerme çok teşekkür ederm. Çaışmaarım boyuca her a yaımda oa, her kouda desteğ esrgemeye, yaıdayke hep mutu oduğum caım dostum, Gamze BAKKA a e çte teşekkürerm suarım. Emas ERO KONYA-06 v

7 İÇİNDEKİER ÖZET... v ABSTRACT... v ÖNSÖZ... v İÇİNDEKİER... v SİMGEER VE KISATMAAR... x. GİRİŞ KAYNAK ARAŞTIRMASI Cu I ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar Z II ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar Ga III ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar Ge IV ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar As V ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar Se VI ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar Kr VIII ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar MATERYA VE YÖNTEM Atomk Yapı Hesapamaarı Eektrk dpo geçş oasıığı Eektrk dpo osatör şddet Geçş oasıığı, osatör şddet ve çzg şddet arasıdak bağıtıar Uyarımış sevyeer yaşam süres Eektrk dpo çzg şddet E Zayı Bağı Eektro Potasye Mode (WBEPM) Teor Kuatum Kusur Orbta (QDO) Teor ARAŞTIRMA SONUÇARI VE TARTIŞMA Araştırma Souçarı Atomk bakırda (Cu I) yapıa hesapamaar Br kez yoaşmış çkoda (Z II) yapıa hesapamaar İk kez yoaşmış gayumda (Ga III) yapıa hesapamaar Üç kez yoaşmış germayumda (Ge IV) yapıa hesapamaar Dört kez yoaşmış arsek de (As V) yapıa hesapamaar Beş kez yoaşmış seeyum da (Se VI) yapıa hesapamaar Yed kez yoaşmış krpto da (Kr VIII) yapıa hesapamaar Tartışma SONUÇAR VE ÖNERİER Souçar v

8 5. Öerer KAYNAKAR EKER... 6 EK- Cu I ç osatör şddet, geçş oasıığı ve yaşam süres taboarı... 6 EK- Z II ç osatör şddet, geçş oasıığı ve yaşam süres taboarı EK-3 Ga III ç osatör şddet, geçş oasıığı ve yaşam süres taboarı EK-4 Ge IV ç osatör şddet, geçş oasıığı ve yaşam süres taboarı EK-5 As V ç osatör şddet, geçş oasıığı ve yaşam süres taboarı EK-6 Se VI ç osatör şddet, geçş oasıığı ve yaşam süres taboarı... 8 EK-7 Kr VIII ç osatör şddet, geçş oasıığı ve yaşam süres taboarı ÖZGEÇMİŞ v

9 SİMGEER VE KISATMAAR Smgeer A : Este katsayısı A E E : Eektrk dpo geçş oasıığı (Hz) : Geçş eers (cm - ) : Osatör şddet S : Eektrk dpo çzg şddet τ : Yaşam süres (s) Kısatmaar As V : Dört kez yoaşmış arsek CI : Kogürasyo etkeşmes Cu I : Atomk bakır Ga III : İk kez yoaşmış gayum Ge IV : Üç kez yoaşmış germayum HF : Hartree-Fock Kr VIII : Yed kez yoaşmış krpto * : Etk yörüge açısa mometum kuatum sayısı MCDF : Mutkogürasyoe Hartree-Fock MCHF : Mutkogürasyoe Drac-Fock * : Etk baş kuatum sayısı NCA : Sayısa Couomb yakaşımı NRHF : No-Reatvstk Hartree-Fock QDO : Kuatum kusur orbta Se VI : Beş kez yoaşmış seeyum * Z : Etk çekrdek yükü Z II : Br kez yoaşmış çko WBEPM : E zayı bağı eektro potasye mode x

10 0. GİRİŞ Doğada buua maddeer atomk özeker detayı oarak bmes, ye maddeer üretmes ve bu ye maddeere dayaı oarak ye tekooer geştrmes ç so derece öemdr. Spektroskop, ışık madde etkeşm ceeye br bmdr. Spektroskop e çok taıa ha e madde özeker, soğrua ve saıa parçacıkarı, ışık veya ses aracıığı e ceemesdr. Madde dış özeker yaı sıra ç özekerye de g öem bger verr. Spektroskopde madde eektromayetk radyasyou yayması, soğurması, saçması, saptırması, gee oarak madde eektromayetk radyasyoa etkeşm ve bu etkeşm souçarı aatk amaçara döük oarak ceer. Spektroskop, gökbm ve uzakta agıamada da öem uyguama aaı bumaktadır. Spektroskop bu bağamda atomk ve moeküer sevyeerde teme zğ ve astroomy breştre br bağ ouşturur. Daha geş oarak, doğada gözemedğmz her şey açıkar. Reker arası ayrım gb vzyouu keds yaratır. Buu her eemet taraıda radyasyou soğuruması ya da saımasıya ede ede ışık ve madde etkeşmes çaışmasıya sağar (Pradha ve Nahar, 0). Geçş oasıığı, osatör şddet ve yaşam süres gb spektroskopk ceker hesapaması teme bmse araştırma kategorse grer. Bu tür hesapamaar, oto e etkeşe atomk veya yok sstemer eektro kogürasyoarıdak eektroarı eer sevyeer arasıdak geçşerye karakterze edr. Atomk yapı hesapamaarı, Schrödger dekem çözümüye başar. Göz öüe aıa atomk ya da yok sstemerde eektro sayısı arttıkça hem eektroarı brbrer arasıdak etkeşmeer hem de reatvstk etker hesapamaarda göz öüe aımasıı gerektrdğde Schrödger dekem çözümüü zoraştırmaktadır. Tek eektrou sstemer dışıda Schrödger dekem aatk oarak çözüemedğde, çok eektrou sstemerde ümerk çözümer yapıır. Bu ümerk çözümer yapıabmes ç çok eektrou sstemerde çeşt yakaşımar yapıır. Yapıa her br yakaşım teratüre arkı br çözüm yötem oarak grmektedr. Bu yakaşım yötemer gee oarak Ab to yötemer, yarı deeyse yötemer ve yoğuuk oksyoe yötemer oarak üç aa başık etraıda topaabr. İk sevye arasıdak eektro geçşye g çaışmaarda k yapıacak ş k ve so sevyeye at daga oksyoarıı doğru oarak beremesdr. Sevyeere at daga oksyoarıı beremes e g teratürde brçok yötem buumaktadır. Mutkogürasyoe Hartree-Fock (MCHF), Mutkogürasyoe Drac-Fock (MCDF),

11 Kogürasyo etkeşmes (CI) ve R-Matrx gb reatvstk etker ve eektro koreasyo etker hesaba kata güçü teork yötemer örek oarak verebr. Bu yötemer, teme ve düşük uyarımış sevyeer çere geçşer çok hassas oarak karakterze edebrke uyarımış ve özeke yüksek uyarımış sevyeere çaışıması gerektğde yüksek uyarımış sevyeer taımayacak daga oksyoarıı ouşturumasıda çok aza kogürasyo ve orbta baz oksyoarı kuaıması gerekr. Bu durum hesapamaarı odukça karmaşıkaştırmaktadır. Bu tür hesapamaarda yarı deeyse yötemer kuaıması, özeke yüksek uyarımış sevyeere at daga oksyoarıı ouşturumasıda öem koayıkar sağayabmektedr (Ateş, 00). Bu çaışmada 9 eektroa sahp bakır atomu ve bazı bakır bezer yoar (Z II, Ga III, Ge IV, As V, Se VI, Kr VIII) çaışımıştır. Söz kousu atom ve yoarda geçş oasııkarı, osatör şddeter ve uyarımış sevyeer yaşam süreer hesapamıştır. Hesapamaarda e zayı bağı eektro potasye mode (WBEPM) teor ve kuatum kusur orbta (QDO) teor kuaımıştır. Bu tp yarı deeyse yötemerde geçş oasıığı, osatör şddet ve uyarımış sevyeer yaşam süreer gb spektroskopk ceker hesapamasıda bazı parametreer beremes ç deeyse eer değerer gerekdr. Ayrıca e zayı bağı eektro potasye mode teorde deeyse eer değerere ek oarak sevyeere at yarıçaparı da bmes gerekr. Bu çaışmada sevyeere at yarıçaparı bekee değerer, Sayısa Couomb yakaşımı (NCA) (dgrad ve Nese, 977) ve Noreatvstc Hartree-Fock (NRHF) (Gagaas ve Fscher, 996) yötem kuaıarak beremş ve geçş oasıığı, osatör şddeter ve uyarımış sevyeer yaşam süreer hesapamasıda gerek oa parametreer ede edmesde kuaımıştır. Bu parametreer beredkte sora Cu I, Z II, Ga III, Ge IV, As V, Se VI ve Kr VIII ç hesapamaar bgsayar ortamıda yapımıştır. Hesapaa atomk yapı parametreere at souçar, teratürde ede edebe teork ve deeyse yötemerde ede ede souçara karşıaştırımış ve teratüre uyumu oduğu gözemştr. Ayrıca teratürde omaya bazı yüksek uyarımış sevyeere at geçşer çere geçş oasıığı, osatör şddet ve uyarımış sevyeer yaşam süres değerer beremştr. Çaışmaı. böümüü ouştura Grş böümüde ve. böümüü ouştura Kayak Araştırması böümüde sora 3. böümde atomk yapı hesapamaarıı öem br kısmıı ouştura çzg şddet, geçş oasıığı, osatör şddet ve yaşam süres gb

12 spektroskopk ceker ceemştr. Daha sora bu spektroskopk ceker hesapamasıda kuaıa yötemer detayı oarak ade edmştr. Araştırma souçarıı yer adığı 4. böümde souçarı tez Ek kısımarıda vere atomk bakır ve bazı bakır bezer yoar ç hesapaa eektrk dpo geçş oasııkarı, osatör şddeter ve uyarımış sevyeer yaşam süreere at souçarı teratürde ede edebe değerere karşıaştırmaarı detayı oarak vermştr. Souçar ve öerer yer adığı 5. böümde se hesapamaar ç kuaıa metotarı avataarı, ede ede souçarı değeredrmes ve geeceğe yöek paar yer amaktadır.

13 3. KAYNAK ARAŞTIRMASI.. Cu I ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar Spektroskopde reeras çzger br kayağı oarak buarı uyguamaarı ve bast eektrok yapıya sahp omaarı edeye 9 eektrou oa bakır zoeektrok dzye sahp yoar, brçok deeyse ve teork yöteme çaışımaktadır. Bu sstemer kapaı kabuk dışıda tek br eektro çermese rağme özeke ser düşük üyeerde uyarımış kogürasyoarı çekrdeke güçü etkeşmeerde doayı buarı teork davraışarı karmaşıktır (Curts ve Theodosou, 989). teratürde bakır atomu (Cu I) ç osatör şddeter, geçş oasııkarı ve yaşam süreer vere brçok çaışma buumaktadır. Buarda bazıarı şöye sıraaabr: Cors (970), Å araığıda 7 çzg ç osatör şddeter öçe çaışmaarı dereyerek souçarı üzerde krtk tartışmaar yaptı. Mgdaek ve Bays (979), bakır zoeektrok dzs, 4s S/ 4p P/, 3/ ve 4p P/, 3/ 4d D3/, 5/ geçşer ç osatör şddeterdek core-poarzasyo etker Reatvstc Hartree-Fock metota yarı deeyse mode potasye yakaşımı kuaarak hesapadıar. dgard ve ark. (980), = 4, = 5 ve 9 ç Cu I zoeektrok dzsde rydberg sevyeer yaşam süreer, geçş oasııkarıı ve osatör şddeter ümerk Couomb yakaşımıı kuaarak hesapadıar. Carsso ve ark. (987), uyarımış sevyeer yaşam süreer ç deeyse öçümer yaptıar. Carsso (988), Mutcoguratoa Hartree-Fock (MCHF) yötemye hesapamaar yaptı. Curts ve Theodosou (989), atom umarası 9-9 arasıda oa bakır bezer yoarda 4p P/, 4p P3/, 4d D3/ ve 4d D5/ sevyeer yaşam süreer Hartree- Sater potasye ve deeyse eer verer kuaarak hesapadıar. Bemot ve ark. (996), Cu I ( = s,p,d,) ( 9) sevyeer ç yaşam süreer, kogürasyo etkeşmeer ve e öem oa reatvstk düzetmeer hesap çerse aa Reatvstc Hartree-Fock (HFR) yakaşımı kuaarak hesapadıar. Naa ve ark. (997), Kuatum kusur yötem reatvstk ve yarı reatvstk versyoarıı kuaıarak tyum bezer, sodyum bezer ve bakır bezer yoarı rydberg sevyeer ve düşük uyarımış sevyeer osatör şddeter hesapadıar. Ahmad ve ark. (00), bakırı baş serer ç osatör şddeter 3d 0 4s S/ 3d 0 p P/ (7 3) ve P3/ (7 3) mageto-optca rotato spectroscopc tekğye öçtüer. Cvs ve ark. (0), Tme-resoved FTIR emsso spectroscopy tekğ kuaarak eer sevyeer öçtüer ve Couomb yakaşımıı kuaarak geçş oasııkarıı ve osatör şddeter hesapadıar. Ayrıca Osherovch ve ark.

14 4 (98), Zere ve ark. (994) ve Maakhov (978) taraıda gerçekeştre deeyse öçümer de Cu I e g daha öce yapıa çaışmaar arasıda yer amaktadır... Z II ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar teratürde bakır bezer br kez yoaşmış çko (Z II) ç osatör şddeter, geçş oasııkarı ve yaşam süreer vere brçok çaışma buumaktadır. Buarda bazıarı şöye sıraaabr: Mgdaek ve Bays (979), bakır zoeektrok dzs, 4s S/ 4p P/, 3/ ve 4p P/,3/ 4d D3/, 5/ geçşer ç osatör şddeterdek core-poarzasyo etker Reatvstc Hartree-Fock metota yarı deeyse mode potasye yakaşımı kuaarak hesapadıar. dgard ve ark. (980), = 4, = 5 ve 9 ç Cu I zoeektrok dzsde rydberg sevyeer yaşam süreer, geçş oasııkarıı ve osatör şddeter ümerk Couomb yakaşımıı kuaarak hesapadıar. Curts ve Theodosou (989), atom umarası 9-9 arasıda oa bakır bezer yoarda 4p P/, 4p P3/, 4d D3/ ve 4d D5/ sevyeer yaşam süreer Hartree-Sater potasye ve deeyse eer verer kuaarak hesapadıar. Naa ve ark. (997), kuatum kusur yötem reatvstk ve yarı reatvstk versyoarıı kuaarak tyum bezer, sodyum bezer ve bakır bezer yoarı rydberg sevyeer ve düşük uyarımış sevyeer osatör şddeter hesapadıar. agmago ve ark. (998), Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask radya dpo matrs eemaarıı uzuuk ve hız ormuda aatk oarak türetter. Bakır bezer yoarda Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask yakaşımda osatör şddeter hesapadıar. Bagoev ve ark. (004), Z I (3d 0 4ss 3 S, = 6-8; 3d 0 4sd 3 D, = 4-7) ve Z II (3d 0 4p P/, 3/, 4d D3/, 5/, 3d 0 5s S/) sevyeer ç yaşam süreer tme-resoved aser-duced uorescece tekğ kuaarak öçtüer..3. Ga III ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar teratürde bakır bezer k kez yoaşmış gayum (Ga III) ç osatör şddeter, geçş oasııkarı ve yaşam süreer vere brçok çaışma buumaktadır. Buarda bazıarı şöye sıraaabr: Mgdaek ve Bays (979), bakır zoeektrok dzs, 4s S/ 4p P/, 3/ ve 4p P/,3/ 4d D3/, 5/ geçşer ç osatör şddeterdek core-poarzasyo etker Reatvstc Hartree-Fock metota yarı deeyse mode potasye yakaşımı kuaarak

15 5 hesapadıar. dgard ve ark. (980), = 4, = 5 ve 9 ç Cu I zoeektrok dzsde rydberg sevyeer yaşam süreer, geçş oasııkarıı ve osatör şddeter ümerk Couomb yakaşımıı kuaarak hesapadıar. dgard ve ark. (98), Ga I, Ga III, T I ve T III ç beam-o yötem kuaarak yaşam süreer öçtüer. Curts ve Theodosou (989), atom umarası 9-9 arasıda oa bakır bezer yoarda 4p P/, 4p P3/, 4d D3/ ve 4d D5/ sevyeer yaşam süreer Hartree-Sater potasye ve deeyse eer verer kuaarak hesapadıar. Naa ve ark. (997), kuatum kusur yötem reatvstk ve yarı reatvstk versyoarıı kuaarak tyum bezer, sodyum bezer ve bakır bezer yoarı rydberg sevyeer ve düşük uyarımış sevyeer osatör şddeter hesapadıar. agmago ve ark. (998), Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask radya dpo matrs eemaarıı uzuuk ve hız ormuda aatk oarak türetter. Bakır bezer yoarda Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask yakaşımda osatör şddeter hesapadıar. Owoo ve ark. (005), reatvstk osatör şddeter Cu bezer sstemerde dpo geçşer ç, Drac ve yarı reatvstk kuatum kusur radya daga oksyoarı kuaarak bereder. Hesapamaar core-poarzasyo etker açıkça hesap çerse dah ederek yapıdı. Radya tegraer kapaı ormda aatk oarak ede edd. Cheg ve Mtroy (03), Ga III ç syah csm ışıma kaymasıı hesapadıar. Bazı sevyeer ç de eer sevyeer ve osatör şddeter hesapadıar. Bu hesapamaar yarı deeyse kor-potasye teme aa kogürasyo etkeşmes yötemye yapıdı..4. Ge IV ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar teratürde bakır bezer üç kez yoaşmış germayum (Ge IV) ç osatör şddeter, geçş oasııkarı ve yaşam süreer vere brçok çaışma buumaktadır. Buarda bazıarı şöye sıraaabr: Bakır bezer yoar ç =4,5,6 uyarımış sevyeer arasıdak eektrk dpo geçş oasııkarı ve osatör şddeter, Reatvstc Hartree-Fock (HFR) daga oksyoarı kuaıarak Cheg ve Km (978) taraıda hesapadı. Mgdaek ve Bays (979), bakır zoeektrok dzs, 4s S/ 4p P/,3/ ve 4p P/,3/ 4d D3/,5/ geçşer ç osatör şddeterdek core-poarzasyo etker Reatvstc Hartree-Fock metota yarı deeyse mode potasye yakaşımı kuaarak hesapadıar. dgard ve ark. (980), = 4, = 5 ve 9 ç Cu I zoeektrok dzsde rydberg sevyeer yaşam süreer, geçş oasııkarıı ve osatör şddeter ümerk Couomb yakaşımıı kuaarak hesapadıar.

16 6 Curts ve Theodosou (989), atom umarası 9-9 arasıda oa bakır bezer yoarda 4p P/, 4p P3/, 4d D3/ ve 4d D5/ sevyeer yaşam süreer Hartree-Sater potasye ve deeyse eer verer kuaarak hesapadıar. Naa ve ark. (997), kuatum kusur yötem reatvstk ve yarı reatvstk versyoarıı kuaarak tyum bezer, sodyum bezer ve bakır bezer yoarı rydberg sevyeer ve düşük uyarımış sevyeer osatör şddeter hesapadıar. Chou ve ohso (997), reatvstc may-body pertürbato theory yötem kuaarak bakır bezer, gümüş bezer ve atı bezer yoar ç geçş geker hesapadıar. agmago ve ark. (998), Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask radya dpo matrs eemaarıı uzuuk ve hız ormuda aatk oarak türetter. Bakır bezer yoarda Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask yakaşımda osatör şddeter hesapadıar. Owoo ve ark. (005), reatvstk osatör şddeter bakır bezer sstemerde eektrk dpo geçşer ç, Drac ve yarı reatvstk kuatum kusur radya daga oksyoarı kuaarak bereder. Hesapamaar core-poarzasyo etker açıkça hesap çerse dah ederek yapıdı. Radya tegraer kapaı ormda aatk oarak ede edd..5. As V ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar teratürde bakır bezer dört kez yoaşmış arsek (As V) ç osatör şddeter, geçş oasııkarı ve yaşam süreer vere brçok çaışma buumaktadır. Buarda bazıarı şöye sıraaabr: Bakır bezer yoarda =4,5,6 ç uyarımış sevyeer arasıdak eektrk dpo geçş oasııkarı, osatör şddeter ve daga boyarı Reatvstc Hartree-Fock (HFR) daga oksyoarı kuaıarak Cheg ve Km (978) taraıda hesapadı. Mgdaek ve Bays (979), bakır zoeektrok dzs, 4s S/ 4p P/, 3/ ve 4p P/, 3/ 4d D3/, 5/ geçşer ç osatör şddeterdek core-poarzasyo etker Reatvstc Hartree-Fock metota yarı deeyse mode potasye yakaşımı kuaarak hesapadıar. dgard ve ark. (980), = 4, = 5 ve 9 ç Cu I zoeektrok dzsde rydberg sevyeer yaşam süreer, geçş oasııkarıı ve osatör şddeter umerca Couomb yakaşımıı kuaarak hesapadıar. Pgto ve ark. (98), As III, IV ve V yoarı ç 4s, 5s, 6s, 4p, 5p, 6p sevyeer yaşam süreer ve mutpet osatör şddeter, beam-o spectroscop yötemye öçtüer. Curts ve Theodosou (989), atom umarası 9-9 arasıda oa bakır bezer sstemerde 4p P/, 4p P3/, 4d D3/ ve 4d D5/ sevyeer yaşam süreer Hartree-Sater potasye ve deeyse eer verer kuaarak hesapadıar.

17 7 Naa ve ark. (997), kuatum kusur yötem reatvstk ve yarı reatvstk versyoarıı kuaarak tyum bezer, sodyum bezer ve bakır bezer yoarı rydberg sevyeer ve düşük uyarımış sevyeer osatör şddeter hesapadıar. Chou ve ohso (997), reatvstc may-body pertürbato theory yötem kuaarak bakır bezer, gümüş bezer ve atı bezer yoar ç geçş geker hesapadıar. agmago ve ark. (998), Ke- Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask radya dpo matrs eemaarıı uzuuk ve hız ormuda aatk oarak türetter. Bakır bezer yoarda Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask yakaşımda osatör şddeter hesapadıar. Owoo ve ark. (005), reatvstk osatör şddeter Bakır bezer sstemerde dpo geçşer ç, Drac ve yarı reatvstk kuatum kusur radya daga oksyoarı kuaarak bereder. Hesapamaar, core-poarzasyo etker açıkça hesap çerse dah ederek yapıdı. Radya tegraer kapaı ormda aatk oarak ede edd..6. Se VI ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar teratürde bakır bezer beş kez yoaşmış seeyum (Se VI) ç osatör şddeter, geçş oasııkarı ve yaşam süreer vere brçok çaışma buumaktadır. Buarda bazıarı şöye sıraaabr: Bakır bezer yoarda =4,5,6 ç uyarımış sevyeer arasıdak eektrk dpo geçş oasııkarı ve osatör şddeter Reatvstk Hartree-Fock (HFR) daga oksyoarı kuaıarak Cheg ve Km (978) taraıda hesapadı. Mgdaek ve Bays (979), bakır zoeektrok dzs, 4s S/ 4p P/,,3/ ve 4p P/,3/ 4d D3/,5/ geçşer ç osatör şddeterdek core-poarzasyo etker Reatvstc Hartree-Fock metota yarı deeyse mode potasye yakaşımı kuaarak hesapadıar. dgard ve ark. (980), = 4, = 5 ve 9 ç Cu I zoeektrok dzsde rydberg sevyeer yaşam süreer, geçş oasııkarıı ve osatör şddeter ümerk Couomb yakaşımıı kuaarak hesapadıar. Curts ve Theodosou (989), atom umarası 9-9 arasıda oa bakır bezer sstemerde 4p P/, 4p P3/, 4d D3/ ve 4d D5/ sevyeer yaşam süreer Hartree-Sater potasye ve deeyse eer verer kuaarak hesapadıar. Naa ve ark. (997), kuatum kusur yötem reatvstk ve yarı reatvstk versyoarıı kuaarak tyum bezer, sodyum bezer ve bakır bezer yoarı rydberg sevyeer ve düşük uyarımış sevyeer osatör şddeter hesapadıar. Chou ve ohso (997), reatvstc may-body pertürbato theory yötem kuaarak bakır bezer, gümüş bezer ve atı bezer yoar ç geçş geker hesapadıar. agmago ve ark. (998), Ke-Gordo daga

18 8 oksyou kuaarak reatvstk yarı kask radya dpo matrs eemaarıı uzuuk ve hız ormuda aatk oarak türetter. Bakır bezer yoarda Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask yakaşımda osatör şddeter hesapadıar. Owoo ve ark. (005), reatvstk osatör şddeter bakır bezer sstemerde eektrk dpo geçşer ç, Drac ve yarı reatvstk kuatum kusur radya daga oksyoarı kuaarak bereder. Hesapamaar, core-poarzasyo etker açıkça hesap çerse dah ederek yapıdı. Radya tegraer kapaı ormda aatk oarak ede edd..7. Kr VIII ç Daha Öce Yapıa Çaışmaar teratürde bakır bezer yed kez yoaşmış krpto (Kr VIII) ç osatör şddeter, geçş oasııkarı ve yaşam süreer vere brçok çaışma buumaktadır. Buarda bazıarı şöye sıraaabr: Bakır bezer yoarda =4,5,6 ç uyarımış sevyeer arasıdak eektrk dpo geçş oasııkarı ve osatör şddeter Reatvstc Hartree-Fock (HFR) daga oksyoarı kuaıarak Cheg ve Km (978) taraıda hesapadı. Mgdaek ve Bays (979), bakır zoeektrok dzs, 4s S/ 4p P/, 3/ ve 4p P/, 3/ 4d D3/, 5/ geçşer ç osatör şddeterdek core-poarzasyo etker Reatvstc Hartree-Fock metota yarı deeyse mode potasye yakaşımı kuaarak hesapadıar. dgard ve ark. (980), = 4, = 5 ve 9 ç Cu I zoeektrok dzsde rydberg sevyeer yaşam süreer, geçş oasııkarıı ve osatör şddeter ümerk Couomb yakaşımıı kuaarak hesapadıar. vgsto ve ark.(980), bakır bezer Kr VIII youda, eer sevyeer ve 4p sevyes yaşam süreer o-exctato yötem kuaarak öçtüer. Curts ve Theodosou (989), atom umarası 9-9 arasıda oa bakır bezer sstemerde 4p P/, 4p P3/, 4d D3/ ve 4d D5/ sevyeer yaşam süreer Hartree-Sater potasye ve deeyse eer verer kuaarak hesapadıar. Naa ve ark. (997), kuatum kusur yötem reatvstk ve yarı reatvstk versyoarıı kuaarak tyum bezer, sodyum bezer ve bakır bezer yoarı rydberg sevyeer ve düşük uyarımış sevyeer osatör şddeter hesapadıar. Chou ve ohso (997), reatvstc may-body pertürbato theory yötem kuaarak bakır bezer, gümüş bezer ve atı bezer yoar ç geçş geker hesapadıar. agmago ve ark. (998), Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask radya dpo matrs eemaarıı uzuuk ve hız ormuda aatk oarak türetter. Bakır bezer yoarda Ke-Gordo daga oksyou kuaarak reatvstk yarı kask yakaşımda osatör şddeter hesapadıar. Owoo ve ark. (005), reatvstk osatör

19 9 şddeter bakır bezer sstemerde eektrk dpo geçşer ç, Drac ve yarı reatvstk kuatum kusur radya daga oksyoarı kuaarak bereder. Hesapamaar, corepoarzasyo etker açıkça hesap çerse dah ederek yapıdı. Radya tegraer kapaı ormda aatk oarak ede edd.

20 0 3. MATERYA VE YÖNTEM 3.. Atomk Yapı Hesapamaarı Atomar, moeküer sstemerde arkı oarak sadece eektrok eer sevyeere sahptrer. Eğer atomu eektrok eer sevyeerdek eektro, br dış aaa maruz kaırsa bu eektro atomu dğer eer sevyeere geçş yapabr. Este a göre atomdak soğurma ve sama süreçer a süreçer oup brbrerde bağımsız oarak gerçekeşrer. Atomardak soğurma ve sama oayarı eektro geçşerye karakterze edr. Eektro geçşer, göz öüe aıa k sevye arasıda geçş hızarı, geçş oasııkarı, osatör şddeter ve yaşam süreer gb teme cekere taımaırar Eektrk dpo geçş oasıığı Atomk geçş oasıığı kavramı, 96 yııda Este taraıda madde ve ışık arasıdak etkeşme kuatum mekakse taımaması e ortaya atımıştır. Este, eerer E ve Ek oa k uyarımış atomk durum arasıda soğurma, sama ve etkeme sama gb üç teme kuatum sürec göz öüe aarak Pack ı teme ışıma kauarıı türett (Wese, 00). Geçş oasıığı, atom ya da yoa at eer sevyeer arasıda üst eer sevyesdek br eektrou at eer sevyese geçşye g br cek oup k eer sevyes arasıdak geçş şddet, geçş hızı gb cekere bağı oa br parametredr ve brm Hz (s - ) dr. Geçş oasıığı, geçş gözemedğ spektra br çzg şddet gerçek br öçüsüdür. Geçş oasıığı brçok durumda A (Este) katsayısı oarak adadırıır. Atomk spektra çzg radyasyouda geçş oasıığı br spektra çzg şddet bereye br cektr. eer sevye g=+ durumarıı herhag bre br geçş yapa durumudak br eektrou brm zamada topam geçş oasıığı, A π e a 0 (E E ) S (3.) 3h ( ) şekde verr (Cowa, 98). Dekemde be zkse sabter kuaıarak geçş oasıığı ades,

21 A, (E ( ) E ) 3 S (3.) şekde yazıır. Burada (E E ) geçş eersdr ve brm Kayser (cm - ) dr. S se geçş söz kousu oduğu sevyeer arasıdak çzg şddetdr. Soğurmaya ve samaya karşıık gee geçş oasııkarıı değerer ayı ve pozttr Eektrk dpo osatör şddet Kuatum mekağde kuatum hade oa atom çok sayıda başka kuatum haere geçebr. Bu geçşer her br br osatör şddet oarak karakterze edr. Osatör şddet, vere at eer sevyesde üst eer sevyese spektroskopk br geçş ç soğurmaya karşıık gee atom başıa eektroarı sayısı oarak da taımaabr. Osatör şddet, kask soğurma ve dspersyo teors köke oup geçş oasıığıya heme heme özdeş br taımamaya sahptr. Brmsz br cektr ve astrozk ve pazma zğde geş br uyguama aaı bumaktadır (Ateş, 00). soğurma geçş ç osatör şddet, S çzg şddete bağı oarak, 8 mca0 ( E E ) ( E E ) S S 3h( ) 3h( ) (3.3) şekde verr (Cowa, 98) ve buradak g=+, at sevye statstkse ağırığıdır. sama geçş ç osatör şddet se, 8π mca σ (E E ) 0 S S (3.4) 3h( ) 3h( ) bçmde vermektedr ve burada ye (E E ) geçş eersdr. Dek.(3.3) e vere ve soğurmaya karşıık gee osatör şddet değer pozt, Dek.(3.4) e vere ve samaya karşıık gee osatör şddet değer se egattr (Çek, 005; Ateş, 00).

22 3..3. Geçş oasıığı, osatör şddet ve çzg şddet arasıdak bağıtıar SI brm sstemde (A; s -, λ; m, S; m C ) br eektrk dpo geçş ç A, ve S arasıdak bağıtıar, A e m c e o g g 6 3 3h g o 3 S (3.5) şekdedr. Sayısa oarak be brmerde (A; s -, λ; Ǻ, S; atomk brmerde) geçş oasıığı ç, A 6, g g, g 8 S (3.6) ades ve atomk brmerde osatör şddet ç S ve ΔE ( E E ) ye bağı oarak, E ( S (3.7) 3 g ) yazıabr (Cowa, 98; Çek, 005; Ateş, 00) Uyarımış sevyeer yaşam süres Br atomu uyarımış durumu, dn dt N ( ) A (3.8) e vere bozuma sebebye ayırt edc br yaşam sürese sahp oacaktır. Burada N, uyarımış durumdak üus yoğuuğudur ve A er sevyesde kayakaa tüm ışımaı geçşer ç Este kedğde sama katsayıarıdır. Oraı zamaa azaması sebebye egat şaret ortaya çıkar. Bu bağıtıı tegra aıarak,

23 3 N (t) t/τ N (0).e (3.9) ades ede edr. Burada N(t), herhag br t aıdak uyarımış durum üus yoğuuğu, N(0) se t=0 dak başagıç uyarımış durum üus yoğuuğudur. τ se τ (3.0) A ( ) şekde taımaa yaşam süresdr. Güçü atomk geçşerde A, 0 8 s - e 0 9 s - arasıda değşr ve böyece yaşam süreer s e 0 s arasıda yer aır. Yaşam süreer çarpışmaar veya etkeme sama e kısatıabr (Cowa, 98). Görüdüğü gb geçş oasıığı, osatör şddet ve uyarımış sevyeer yaşam süreer gb zkse parametreer hesapamasıda teme probem S çzg şddet beremesdr (Çek, 005; Ateş, 00) Eektrk dpo çzg şddet Çzg şddet S; hesapamaarda göz öüe aıa atomk ya da yok sstemde geçer oa çtem durumua, geçşe ştrak ede eektro sayısıa ve eektrou geçş tpe göre taımaır. S çzg şddet ceğ, mümkü oa tüm geçşer çere spektrum çzgs topam şddet br öçüsüdür. Atomk ya da yok br sstemdek eektrou M kuatum sayıarıya taımı br sevyede sevyes tüm M durumarıa br eektrk dpo geçş yapması durumuda bu geçş karakterze ede S çzg şddet, S () () γm P γ M γ P γ (3.) MM bçmde vermektedr (Cowa, 98). Burada P () eektrk dpo geçş operatörüdür. Bdğ üzere atom umarası küçük (Z<40) oa eemeter brçoğuda baskı oa çtem şek S çtemdr. N eektrou br atomu topam eektrok orbta açısa mometum şemcs ˆ, breyse eektroarı yörügese açısa mometumarı ked

24 4 araarıda topaarak buuur. Topam eektrok sp açısa mometumu S ˆ, breyse eektroarı sper vektör topamı oarak taımaır (eve, 000) ve eektroarı sp açısa mometumarı da ked araarıda topaarak buuur. S çtem meydaa gedğ ha atomarda, eektroar arasıdak eektrostatk tme kuvveter, bu atomardak sp-yörüge mayetk etkeşmesdek mayetk kuvveterde daha üstüdür. Sp-yörüge etkeşmes se ağır atomarda, eektrostatk kuvveterde daha baskı çıkar. Bu da S çtem varığıı eektrostatk kuvvetere, çtem de sp-yörüge kuvvetere borçu oduğu aamıa gemektedr. S çtemde ˆ ˆ ve S beşke açısa mometum vektörer arasıda, eektrostatk kuvvetere göre daha küçük oa sp-yörüge mayetk etkeşmes vardır. Bu etkeşme, ˆ ve S ˆ vektörer vektöre oarak breşmesye ˆ topam açısa mometum vektörüü verr. S çtemde yörügese açısa kuatum sayısıı 0,,,3,... gb değerer her br sırasıya S,P,D,F, gb harere göstererek yazıa göstermdek s s gösterme atomu spektroskopk term adı verr. Bu ceğe, spektroskopk term çokuğu adı verr. Öreğ, s,,3,... gb değerer aıyorsa buara karşı gee spektroskopk termere, sırasıya tek (sget), k (dubet), üçü (trpet), gb smer verr. Atomarı spektroskopk termer beremek ç ve s kuatum sayıarıı tüm oası değerer bumak gerekr. Bu değerer, eektroarı breyse yörügese açısa mometum kuatum sayıarı ve sp açısa mometum kuatum sayıarı s ere şkdr. Bu edee bu sayıarı oası değerer buuurke, eektroarı brbrde ayırt edemezğ ve Pau dışarama kes getrdğ kısıtamaar göz öüde tutumaıdır (Apaydı, 004; Ateş, 00). Aşağıda S çtem baskı oduğu atomk ve yok sstemer bazı eektrok kogürasyoarı göstermektedr.

25 5 Çzege 3.. S çtem şeke örek kogürasyoar (Mart ve Wese,999). 3d 7 4 F 7/. 3d 7 ( 4 F)4s4p( 3 P o ) 6 F o 9/ ( 8 S o )6s6p ( 4 P) P o p 5 ( P o )3d ( G) F o 7/ ( 3 K)6s6p( P o ) 3 o ( 8 S o )5d ( 7 D o )6p 8 F o 3/ ( 8 S o )5d ( 9 D o )6s( 8 D o 3/) 7s 9 D o ( 8 S o )5d ( 9 D o )6s6p( 3 P o ) F ( 8 S o )5d ( G) ( 8 G o ) 6p 7 F ( F o )5d ( G)6s ( G) P o S çtemde k uyarımış sevye arasıdak tek eektro geçş ç S çzg şddet, S S δ δ ()...α,...s s S...α,...S s S S δ ss α S,α S ( ) S δ ss ( ) () S,...α,...α, r N S r N,,, S S P () (3.) şekde yazıır (Cowa, 98). Burada so adedek köşe paratez çersde vere term, k ya da daha aza açısa mometumu çtemde kuaıa Racah katsayısı veya Wger 6- semboü oarak br. () P ceğ se eektrk dpo geçş ç radya geçş tegra (veya geçş matrs eemaı) oup, P () () () ( ) P P (3.3) şekde yazıarak radya geçş tegra, (k) k k = P, r, r R (r)r (r) dr (3.4) ( ) P k 0

26 6 oarak ede edr. Buradak ades, ve kuatum sayıarıı büyük oaıı ade etmektedr. Özdeş eektro buudura kabukta geçşer ç çzg şddet ades, ) (3.5 ) (,,,. ) (, ),, () () S S S S P S S S x S S S S r şekde verr. Burada kabuktak özdeş eektroarı sayısıdır (Cowa, 98; Çek, 005). At kabukta geçşer ç çzg şddet ades, () () ) )( ( ),,,,,,, ( ) (,,,,,, k k S S k S S S P S S S S x s S S S S S S x S S k S S S S S S S r (3.6) bçmde verr. Burada S S ve S S k k adeer atsmetrkeşme katsayıarıdır ve teratürde bu katsayı değerer taboar hade vermektedr (Sobema, 975; Cowa, 98). Tüm çzg şddet adeerde radya geçş tegrade eektrk dpo geçşer ç k= aıarak, () dr (r)r (r)r R dr (r)r (r)r r R P (3.7) ades ede edr. Deeyse verer aaz, S çtem uyguaabrk araığıı sıırı oduğuu gösterr. Pek çok atomda eektro kogürasyoarı S çtem e taımaamaz (Sobema, 996). Z atom umarası büyük oa ağır atomar ya da Z atom umarası büyük

27 7 oa atomarı ouşturduğu yoarda çtem ortaya çıkar (Okur, 000). Sp yörüge etkeşm, ha atomardak gb eektroar arasıdak eektrostatk etkeşm e karşıaştırıdığıda zayı değse, çtem kuaıır (Agaker, 006). Düşük ve orta atom umaraı eemeter ç eektroar arasıdak eektrostatk etkeşm baskıdır. çtem, yüksek atom sayıı eemeter ç [( s ), ( s) ] (3.8) ades e taımaır (Cowa ve Adrew, 965). Bu tp br çtemde kuatum sayısı, geeeştrmş br kuatum mekakse vektör modede açığa çıkar. Br beşke yörüge açısa mometumu taımı değdr. Böyece burada S, P, D,.. vs. gb term semboü yoktur. breyse eektroarı açısa mometum sayıarıı göstermek üzere (, ) vs. gb term göstermer kuaımaıdır (Okur, 000). çtemde, tek br eektro ç ( s ) sp yörüge etkeşm, arkı eektroar arasıdak, ) ve s, s ) etkeşmeerye karşıaştırıdığıda büyüktür. ( ( Bu çtemde breyse eektroarı açısa mometumarı, s (3.9) s adeere göre çtep, bu breyse topamar topam açısa mometumuu verrer. Buar daha sora atomu topam açısa mometumuu verecek şekde vektöre oarak br araya gerer. çtemde spektra termer beremek ç her eektrou,, breyse kuatum sayıarı e topam açısa kuatum sayısıı beremes gerekr. Öreğ s p yereşmde k eektrou oa br atom ee aaım. s de k br eektro ç 0, s / oduğuda / dr. p dek br eektro ç, s / oduğuda /, 3/ gb k ayrı değer aır. Breyse kuatum sayısıı bu değerere göre s p yereşme karşı gee topam açısa kuatum sayısı, /, / ç 0, ve /, 3/ ç de =, gb değerer aır. Bua göre br göstermde aşağıdak gbdr (Ateş, 00). s p yereşme karşı gee termer,, gb, 3 3,,,,,, 0 (3.0)

28 8 Çzege 3.. çtem ç örek kogürasyoar (Mart ve Wese,999). 3d 9 ( D 5/)4p 3/ (5/, 3/) o 3. 4d ( H o 9/ )6s6p( 3 P o ) (9/, ) 7/ ( 6 H o )5d ( 7 H o 8)6s6p( 3 P o 0 (8,0) ( 3 H 6) 5d( D)6s6p( 3 P o ) ( 4 F o 3/) (6, 3/) o 3/ ( 5 I 4)6d 3/ (4, 3/) /7s7p( P o ) (/, ) o 9/ /5 5 5/ (8, 5/) o /7p 3/ (/, 3/) /5 3 5/ (9/, 9/) 97s7p ( 3 P o ) (9, ) o 7 çtemde çzg şddet, () /, () /, (),,, ) ( ) ( ) (, ) ( ),( ), (... ),,( ) (... s s s s s N P s x s r K s s S r s S S (3.) oarak verr (Cowa, 98). Ye daha öce vere seçm kuraarıa ek oarak 0, 0 ( yasak) 0 seçm kuraarı verebr (Cowa, 98). Vere br atom veya yo ç çtem şartarı geeke br kogürasyoda dğere değşr. Öreğ kogürasyoudak eektroar S çteme çok yakı oabr, akat ) ( uyarımış kogürasyoarıı Rydberg sererde k eektro arasıdak Couomb etkeşm artışı e sııra doğru gder. Ayı oktada bu etkeşm eektrou sp-yörüge etkeşmde daha zayı omaıdır. Bu durumda çtem koşuarı veya K veya bezer çteme doğru gtme eğmdedr (Cowa, 98). Dış eektro daha yüksek uyarıdığıda ve özeke büyük değerere sahp oduğuda, eektroar arasıdak eektrostatk etkeşm ve sp-yörüge etkeşm ayı büyüküğe sahp oduğuda, S ve çtemer geeke y yakaşımar değdr (Sobema, 996).

29 9 Bazı durumarda heme heme dodurumuş kabuğu dışıda dış vaas eektro veya uyarımış eektro, kor eektroarı e karşıaştırıdığıda arkı etkeşm durumarı ortaya çıkar. Bu durumda ara çtemer (K ve K çtem oarak adadırıa çtemer) kuaıır. Ara çtem teme oarak, uyarımış eektro büyük açısa mometuma sahp oduğuda uyguaır, eektro bu durumda kor çe üuz etmez (Agaker, 006). Ara çtem e yaygı tp, K çtemdr. Ayı zamada teratürde (veya ) çtem oarak da bmektedr. Racah, bu çtem türüü [(( s ), ) K, s ] (3.) şekde taımamıştır (Racah, 94). Optk eektro (dış eektro) yüksek uyarıdığıda, çtek eektroara ou etkeşm öye küçüktür k ç eektrou sp-yörüge etkeşm ( s), baskı our. Ayı zamada optk eektrou ( s) sp-yörüge etkeşm öye zayıtır k eektrostatk etkeşm 965; Ateş, 00). ( ), kc öem etkeşmedr (Cowa ve Adrew, Çzege 3.3. (K) çtem ç örek kogürasyoar (Mart ve Wese,999) p ( ( ( ( 3 P H F F o / 4 )5g o 7 / o 5 / )5g )5d [3] [9 / ] 5 / ( D) o 5 3 )5d6s( D) [7 / ] 3 o 7 / [9 / ] o / K çtemde çzg şddet ades, S K ( ) ss () (..., ),S K,s r (..., ),S Ks ( ) s, s / K s (), (, ),S K r (, ),S Ks sk ( ) K,, N K, K Ks s K /,, K, K,, N K s K S K x x (, ) r K K / K,s K () N ( K s S K x K K, P ), () (3.3) şekde verr. Daha öce ç vere seçm kuraarıa ek oarak burada,

30 30 K 0, ( K K 0 yasak) 0, ( 0 yasak) ede edr. Bu tp durumarda e güçü çzger maksmum değerde K durumuda our. K çtemde çzg şddet, S K () (... S ), K,s r (...,S ), N K,s ( ) K s N K (3.4) / K s (), ( S ), K r ( S ), K s, s ( ) s,, K, K / K s x K K K P () şekde verr.,, ve S seçm kuraarıa ek oarak K 0, ( K K 0 yasak) 0 seçm kuraarı verr. Çtem şemaarı atomk yapı hesapamaarıda e çok kuaıa haerye aşağıda özetemştr (Cowa, 98). Çzege 3.4. Çtem türer (Mart ve Wese,999) Çtem türü Kuatum sayıarı Term Semboü S, S S+ (), (, ) ( K) K, S [ K] S ( K) K, S K Bu çaışmada göz öüe aıa bakır atomuda ve bakır bezer yoarda S çtem baskıdır. Bu edee yapıa tüm hesapamaarda çzg şddeter S çteme göre ade edmştr. Çzg şddeter beremesde radya geçş tegraer e zayı bağı eektro potasye mode teor ve kuatum kusur orbta teor kuaıarak hesapamıştır.

31 3 3.. E Zayı Bağı Eektro Potasye Mode (WBEPM) Teor E zayı bağı eektro potasye mode teor, damk ardışık yoaşma, kuatum mekağde sıır eer seçm ve çok eektrou br sstemdek eektroarı ssteme e zayı bağı br eektro ve e zayı bağı omaya dğer eektroar oarak tüm eektroarı k kısma ayırma düşüces üzere kurumuştur (Zheg ve ark., 004). Vere çok eektrou br sstemde e az eerye uyarıacak ya da yoaşacak eektro ssteme e zayı bağı eektro oacaktır. Brc uyarıma ya da yoaşma şemde sstemde sadece tek br eektro ya ssteme e zayı bağı br eektro uyarıabr ya da koparıabr. Sstemdek dğer eektroar ssteme e zayı bağı omaya eektroar oarak adadırıırar. Bu edee br sstemde buua e zayı bağı oa eektrou uyarmak ve yoaştırmak daha koaydır. Atomk ya da moeküer sstemer uyarımasıya yada yoaşmasıya ede ede verer bu sstemere at brçok zkse özek hakkıda doğru bger vermektedr. Br atomu topam daga oksyou, topam eers ve atomk eer sevyeer arasıdak geçşer gb brçok özek, ssteme e zayı bağı eektrou davraışıya gdr. Bu yakaşımda sstemdek e zayı bağı eektro, çekrdek ve ssteme e zayı bağı omaya dğer eektroarı ouşturduğu ortaama kürese smetrk br potasyede hareket eder. Eğer vere br sstemde, ssteme e zayı bağı oa tek br eektrou uyarıması e geyorsa E Zayı Bağı Eektro Potasye Mode Teor böye zkse probem çözümesde odukça etk oabmektedr. Bu yakaşımda çok eektroa sahp sstemer tek eektrou sstemer gb göz öüe aıabmektedr. Böyeke karmaşık çok eektro probem, ssteme e zayı bağı oa tek br eektrou bast aatk tek eektro probem çözümüe drger (Çek, 005; Ateş, 00). Bu yakaşımda göz öüe aıa e zayı bağı eektro, çekrdek ve sstemdek zayı bağı omaya dğer eektroar taraıda ouşturua, Z V ( r ) r r (3.5) br potasyede hareket eder (Zheg ve ark, 000-a,b,c,d). Bu potasye k kısmı Couomb potasyedr. Ssteme e zayı bağı eektrou dışıdak dğer eektroarı geçş yapacak eektrou perdeerer. Bu sebepe, bu yötemde potasye oksyouu Couomb termde br etk çekrdek yükü, Z kuaıır. Potasye aaı kc kısmı dpo

32 3 potasyedr. E zayı bağı eektro atomk çekrdeğ kutupadığıda br eektrk dpo momet ouşur. Ouşa bu eektrk dpo momet e zayı bağı eektrou davraışıı etker. Schrödger dekemde e zayı bağı eektrou topam potasye kuaıarak, V ( r ) (3.6) ve gerek döüşümer yapıarak radya dekem çözüüp parametres, d( d ) d (3.7) şekde türetebr. Bu durumda potasye, Z V ( r ) r d( d ) d r (3.8) oacak şekde yede yazıır. Bu potasye Dek.(3.6) da kuaıarak Schrödger dekem, Z * d( d ) d r r (3.9) şekde yazıabr (Zheg ve ark, 000-a,b,c,d; Çek, 005; Ateş, 00). Burada k term e zayı bağı eektrou ketk eers, kc term Couomb potasye, üçücü term se kutupama etksde kayakaa eektrk dpo potasye göstermektedr. İadedek e zayı bağı eektro e çekrdek arasıdak uzakık, ; yörüge açısa mometum kuatum sayısı, * Z ; ssteme e zayı bağı omaya eektroarı perdeeme etks e e zayı bağı eektrou üuz etks göz öüe aa etk çekrdek yükü ve d se kuatum kusuruu beremesde gerek oa br parametredr. Buradak d; tamsayı omaya kuatum sayıarıya, ve 00). * ve kuatum sayıarıda yararaıarak beremektedr (Ateş, r * ;

33 33 Bu yöteme göre e zayı bağı eektrou daga oksyou gee oarak, ) ( ) ( ),, (,, * * m Y r R r (3.30) şekde yazıır. Radya dekem çözümü sürecde Dek.(3.6) da k operatörde gee r term yere r ades yazımaktadır ve d ye bağı term Dek.(3.3) dek kc terme göstermektedr. Tek eektro probeme bezer oarak e zayı bağı eektro ç tek eektro Schrödger dekem çözümü, ), ( ) ( exp, m Y r Z r r Z N (3.3) şekde verr. Burada N ormazasyo katsayısı oup, / 3/ ) ( )! ( Z N (3.3) oarak verr ve adedek *, * ve d * (3.33) d * (3.34) Z (3.35) şekde taımamaktadır (Zheg, 977; 986; 987; Zheg ve X, 99; Zheg ve, 994; Zheg ve ark., 000-a,d; 00-a,b,c). Dek. (3.35) e taımaa, e zayı bağı eektrou eers oup, buradak * se e zayı bağı eektrou kutupama etksde kayakaa etk baş kuatum sayısıı göstermektedr (Çek, 005; Ateş, 00). İg Schrödger dekem çözümüde ede ede daga oksyouu radya kısmı, aguerre poomuu br oksyou oarak,

34 34 ) ( exp ) ( )! ( / 3/ r Z r r Z Z R (3.36) şekde verr. Radya oksyo ç, 0 ) ( dr r r R (3.37) ormazasyo şartı kuaıarak ve k aguerre poomuu tegra ormüüde, k k k m k m dt t t e t k m m m m t 0 ) ( ) ( ) ( ) ( (3.38) ades ede edr. ), ( sevyesde ), ( sevyese geçş ç k r ı bekee değer ya da radya geçş tegra,, m m m S ve 3 k omak üzere, 3 3 S 0 m 3 3 m m m m 0 m 0 m m / 3 4 / k 0 k k m m m m k m m m k m m m k 3) k m m ( x Z Z Z Z! m!m ) ( )! ( 4Z ) ( x )! ( 4Z ) ( x Z Z Z Z ) ( dr (r) R (r) R r, r, 3 şekde verr (Zheg ve ark, 000-a,b,c,d; Çek, 005). (3.39)

35 35 Ede ede bu adede ve k= yazıarak e zayı bağı eektrou koumuu bekee değer ades, r 3 * *(* ) (3.40) Z* oarak buuur (Zheg ve ark, 000-a,b,c,d; Çek, 005). Dek. (3.35) de vere e zayı bağı eektrou oup, eers egat, e zayı bağı eektrou yoaşma eerse eşt Z I (3.4) oarak taımaır. WBEPM teorde radya geçş tegra hesapamasıda Z *, * ve parametreer beremek yeterdr. Bu parametreer doğruda teorde hesapamasıda bazı zorukara karşıaşıdığı bmektedr (Zheg ve ark., 999). Bu edee uygu eer değerer ve sevyeere at yarıçaparı bekee değerer kuaarak parametreer stee hassasyet de bereebr. Z *, * ve * Z *, * ve * * parametreer e zayı bağı eektro potasye mode teorde ede edebmek ç Dek. (3.40) ve Dek.(3.4) brkte çözüür. E zayı bağı eektro potasye mode teor, uyarıma sürece ştrak ede eektrou ssteme e zayı bağı eektro oduğu durumarda hem düşük hem de yüksek uyarımış sevyeer arasıdak geçşer ç etk br metottur.

36 Kuatum Kusur Orbta (QDO) Teor Kuatum kusuru (), söz kousu eektroa dğer eektroarı etks göstere br termdr. Ayı zamada N eektrou br sstemdek N- eektrou ve Z çekrdek yüküü hdroek değererde uzakaşa eer özdeğerer kaymasıya ouşturua etk yükü şekedrmektedr. Hdroe veya hdroek (tek eektrou) yo ç Bohr eer sevyeer Rydberg brmerde, E Z (3.4) e verr. Çok eektrou br atom ç, hdroek E değererde (kor) sevye sers ayrıması, teme oarak eektrou (düşük değer serer) taraıda kor üuzu veya eektrou (yüksek değer serer) taraıda kor kutupaması veya bu k etk kombasyou sebebye oabr. Her br durumda bu ayrımaarı, yakaşık oarak Rydberg ormüüde δ sabt br kuatum kusur e ade edebdğ gösterebr: E Zc Zc ( ) (3.43) Burada Zc, koru yüküdür ve * = δ, etk baş kuatum sayısıdır (Ateş, 00). Kuatum kusur teorer, k kez Bates ve Damgaard (949) ve Ham (955) taraıda öe sürümüştür. Daha sora bu teor geştrerek Seato (958) ve Fao (970) taraıda atomk süreçere uyguamıştır. Smos (974) ve Mart ve Smos (975), kuatum kusur teory geştrerek Kuatum Kusur Orbta QDO metoduu öe sürdüer. Bu sürec çıkış oktası, Bates ve Damgaard (949) taraıda geştre Couomb yakaşım tekğdr. QDO yötem Couomb yakaşımıda bazı oktaarda arkııkar gösterr. Bu arkııkar, sadece Hamtoyedek merkezc term, potasye eer termde çok daha az katkı getrdğ radya mesaeerde gözemer. QDO ve CA radya orbtaer, brbre çok bezer oabr. Buua brkte eğer küçük r bögeer, geçş tegrae öem br katkı getrrse, her k süreç de ayı eer öz değerere sahp osa be osatör şddeter odukça arkı oabr (Mart ve ark., 99; Ateş, 00).

37 37 Bu yötemde, eektrou perdeeme etker hesaba kata yakaşık br Hamtoye kuaıarak, aatk oarak ade edebe tam öz oksyoar ede edr ve geçş tegraer aatk oarak hesapaabmektedr (av ve ark., 99). QDO yötem spektra vererde vaas, Rydberg ve sürek orbtaer üretmek ç geştrmştr. Bu yötem, geçş tegraer ç aatk adeer ve radya orbtaer ç tam çözümer üretr. Bazı araştırmacıar bu metodu kuaarak, atomk ve yok sstemerde geçş oasııkarı, osatör şddeter ve otoyozasyo tesr kester gb spektroskopk parametreer ç hesapamaar yapmışardır (Mart ve Smos, 975; Mart ve Smos, 976; Barretos ve Mart, 985; Mart ve ark., 99; av ve ark., 99; Ateş, 00). Merkezc aa yakaşımıda vaas, Rydberg veya sürek orbtaer radya kısmı ç Schrödger dekem, d ( ) V r E dr ( ) r (3.44) oarak verr (Mart ve Smos, 975). Tek eektro Schrödger dekem aatk çözümü temee dayaa QDO metoduda, yakaşık merkezc aa eektro perdeeme potasye ( ) ( ) Z V ( r) r r et (3.45) şekde yazıır. Burada Zet, büyük radya mesaeerde eektro taraıda görüe etk çekrdek yüküdür (Mart ve Smos, 975). λ parametres se, mode potasye perdeeme kısmıı ade etmektedr ve hem etk potasyede hem de kuatum kusur orbtaerde karşımıza çıkmaktadır. Bu parametre, açısa kuatum sayısıa ve kuatum kusura bağı oarak c (3.46) gee adesde bereebr. Burada c, radya orbtaer ormaze edebrğ sağamak ç ve doğru düğüm sayıarı ede etmek ç seçe br tamsayıdır (Mart ve Smos, 975; Barretos ve Mart, 989; av ve ark., 99).

38 38 Bağı durumara at daga oksyoarı, kc Whttaker oksyoarıa bağı oarak ade edebr: r) W Z r / ( ) (3.47) (, / et Hartree brmerde kuatum kusur δ, bağı durumarı yoaşma eers egat e şkdr: E et (3.48) Z / ( ) Normaze bağı durum orbtaer, geeeştrmş aguerre poomarıa veya Kummer oksyoarıa bağı oarak ade edebr: Z ( r) et ( ) ( ) / e Z / ( ) etr ( ) ( ) Z et r /( ) F,, Z et r / ( ) (3.49) Burada F, Kummer oksyoarı oarak br. Dpo uzuuk göstermde brçok spektroskopk özek, R ( r) r ( r) r dr (3.50) e vere R radya geçş tegraere göre ade edebr. Dek. (3.49) bağı durum orbta oksyoarı Dek. (3.50) de yere yazıarak ve (3.5) gösterm kuaıarak radya geçş tegra,

39 / 4 )/ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 4 (!! ) ( ) ( ) ( () k k k k k k k k et k k k k k k Z R (3.5) ades e verebr. Burada x ve Γ(x), sırasıya Pochhammer ve Gama oksyoarıdır. Dekemdek her k topam sou oduğuda, gerek hesapamaar koayıka yapıabr (Smos, 974; Mart ve Smos, 975; Mart ve Smos, 976; Ateş, 00).

40 40 4. ARAŞTIRMA SONUÇARI VE TARTIŞMA Atomk yapı hesapamaarıdak her spektroskopk parametre, göz öüe aıa çtem bçme ve eektrou geçş tpe göre taımaa S çzg şddet ades e berer. Atom veya yoarı sevyeerde görüe çtem bçmerdek sıırama eektroar arasıdak etkeşm sp-yörüge etkeşme ya da eektrostatk etkeşmeye bağıdır. Bu çaışmada 9 eektroa sahp bakır atomuda (Cu I) ve eektro kogürasyou bakıra bezeye Z II, Ga III, Ge IV, As V, Se VI ve Kr VIII gb yoarda eektrk dpo geçş oasııkarı, osatör şddeter ve uyarımış sevyeer yaşam süreer hesapamıştır. Bakır atomu ve bakıra bezeye yoar ha sstemer oarak brer. Ha atomarda gee oarak S çtem baskıdır. Bu çaışmada yapıa hesapamaarda gerek adeer, tamame S çteme göre dzay edmştr. Atomk yapı hesapamaarı; osatör şddeter, geçş oasııkarı ve uyarımış sevyeer yaşam süreer gb spektroskopk ceker beremes çerr. eer sevye g=+ durumarıı herhag bre geçş yapa durumudak br eektrou brm zamada topam geçş oasıığı (Cowa, 98), A, (E ( ) E ) 3 S (4.) geçş ç osatör şddet (Cowa, 98), ( E E ) S (4.) 3h ( ) ve uyarımış br sevye yaşam süres τ se τ (4.3) A ( ) şekde verrer. Bu çaışmada tüm hesapamaar yukarıdak ormüer kuaıarak gerçekeştrmştr. Teme sevyede uyarımış sevyeere ve uyarımış sevyeer arasıdak

41 4 geçşer ç çzg şddeter 3. Böümde detayı oarak vermştr. Çzg şddet adeerdek radya geçş tegraer beremesde e zayı bağı eektro potasye mode (WBEPM) teor ve kuatum kusur orbta (QDO) teor kuaımıştır. Bu çaışmadak tüm hesapamaarda k oarak, teme-uyarımış sevye ve uyarımış sevyeer arası geçşer beremş ve bu sevyeer data dosyaarı ouşturumuştur. Bu data dosyasıda bakır atomu ve bakır bezer yoarı teme sevye ve uyarımış sevye kogürasyoarı, bu sevyeer eer değerer, sevyeere at yarıçaparı bekee değerer ve g açısa mometum kuatum sayıarı mevcuttur. Tüm hesapamaarda Fortra 77 programama dde Rea*8 artmetğde (çt hassasyet) bgsayar programarı kuaımıştır. WBEPM teorde, radya geçş tegraer hesapaması ç gerek oa Z *, *, * eer verer parametreer beremesde eer değerer ç teratürdek deeyse (Racheko ve ark., 05; Wese, 006) kuaımıştır. Ede edecek souçarı hassasyet arttırmak ç sevyeere at yarıçaparı bekee değerer hem Nümerk Couomb yakaşımı (dgard ve Nese, 975; 977) hem de Nümerk oreatvstk Hartree-Fock yakaşımıı teme aa HF96 paket programı kuaıarak beremştr (Gagaas ve Fscher, 996). Bakır atomu ve bakıra bezeye yoar ç hesapaa souçar bu çaışmaı Ek kısmıda taboar hade vermştr. Hesapama souçarıı verdğ taboarda, sevyeere at yarıçaparı Nümerk o-reatvstk Hartree- Fock yötemye hesapaarak ede ede souçar yıdız üst dsye göstermştr. Taboardak dğer souçar, sevyeere at yarıçaparı Nümerk Couomb yakaşımıda bereerek ede ede souçarı göstermektedr. Tüm osatör şddet ve geçş oasıığı taboarıda her geçş dzs k satırı mutpet (yarımamış) çzger göstermektedr. 4.. Araştırma Souçarı 4... Atomk bakırda (Cu I) yapıa hesapamaar Ek- de Tabo. ve Tabo. de atomk bakır (Cu I) ç osatör şddet souçarı, Tabo.3 de eektrk dpo geçş oasıığı souçarı ve Tabo.4 de uyarımış sevyeer yaşam süres souçarı, teratürdek dğer deeyse ve teork yötemerde ede ede souçara karşıaştırmaı oarak vermştr. Ek-, Tabo. de Bakır atomuu bazı düşük uyarımış sevyeer arasıdak osatör şddet souçarı vermştr. Ek- Tabo. kısmıda bakır atomu ç bazı yüksek uyarımış sevyeer arasıdak osatör şddet souçarı vermştr.

42 4 Bakır atomu ç e zayı bağı eektro potasye mode teor ve kuatum kusur orbta teor kuaıarak ede ede osatör şddet souçarı, dgard ve ark. (980) taraıda vere Numerca Couomb yakaşımı yötemye, Naa ve ark. (997) taraıda vere süper smetr kuatum kusur yötemye, Curts ve Theodosou (989) taraıda vere Hartree-Sater yötemye, Mgdaek (978) taraıda vere kor poarzasyo etker hesapamaara dah eddğ yarı deeyse reatvstk hesapama yötemye, Mgdaek ve Bays (979) taraıda vere reatvstk Hartree-Fock metodu yötemye, Cvs ve ark. (0) taraıda Fourrer Trasorm Irared Emsso Spectroscopy yötemye yapıa öçümere ve Ahmad ve ark. (00), taraıda vere mageto-optca rotato spectroscopc tekğye yapıa öçümere, Cors (970) taraıda vere deeyse yötemere ede ede souçarı br krtğ yapıarak ede ede çaışmaı souçarıya karşıaştırımıştır. Ek- Tabo. ve Tabo. kısmıda vere karşıaştırmaarı br soucu oarak WBEPM teor yötemye ede ede osatör şddeter souçarıı teratürdek dğer souçara % ±6-6 araığıda arka uyumudur. Ayrıca QDO teor yötemde ede ede souçara da %±-6 araığıda arka uyumudur. Ek- dek Tabo.3 de Cu I ç eektrk dpo geçş oasıığı souçarı vermştr. Bu karşıaştırmaarı br soucu oarak WBEPM teor yötemde ede ede souçar, Cvs ve ark. (0) Tme-resoved FTIR emsso spectroscopy tekğ kuaıarak ede ede hesapama souçarı e % ±9 arka uyumudur. Bakır atomuda uyarımış sevyeer yaşam süreer Tabo.4 de vermştr. Ede ede souçar dgard ve ark. (980) taraıda vere Numerca Couomb yakaşımı yötemye, Curts ve Theodosou (989) taraıda vere Hartree-Sater yötemye, Bemot ve ark. (996) taraıda vere reatvstk düzetmeer hesap çerse aa Reatvstc Hartree-Fock (HFR) yakaşımı yötemye, Carsso (988) taraıda vere Mutcoguratoa Hartree-Fock (MCHF) yötemye, Carsso ve ark. (987) taraıda vere bazı deeyse öçüm souçarıya, Osherovch ve ark. (98), Zere ve ark. (994) ve Maakhov (978) taraıda vere souçarı br krtğ yapıarak ede ede çaışmaı souçarıya karşıaştırıdı. Tabo.4 de vere 4, 5 ve 6 sevyeer ç teratürde karşıaştırıma verer buuamamıştır. WBEPM teor e ede ede yaşam süres souçarı, teratürdek dğer teork ve deeyse souçara ortaama % ±5 arka uyumudur. QDO teor kuaıarak ede ede souçar se teork souçara % ±7, deeyse souçara % ±5 arka uyumudur.