Lantan I ve vanadyum I elementlerinin aşırı ince yapılarının incelenmesi
Hyperfine structure investigation of lanthanum I and vanadium I elements
Yazar: FEYZA GÜZELÇİMEN
Danışman: PROF. DR. GÖNÜL BAŞAR ; PROF. DR. SOPHİE KRÖGER
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Atom fiziği = Atomic physics ; Lazer spektroskopisi = Laser spectroscopy ; İnce yapı = Ultrastructure

Özet:
Bu çalışmada, nötr Lantan (La I) ve nötr Vanadyum (V I) elementlerinin aşırı ince yapılarının (HFS) deneysel olarak incelenmesi amaçlandı.Nötr Lantan elementinin aşırı ince yapısı, yüksek çözünürlüklü Fourier Transform (FT) Spektroskopisi ve Laser Uyarılmış Floresans (LIF) Spektroskopisi yöntemleri kullanılarak incelendi.Lantan elementine ait çalışmada öncelikle Fourier Transform Spektroskopisi kullanılarak, yüksek çözünürlüklü Lantan-Argon plazma spektrumu elde edildi. 833 nm-1665 nm aralığında yakın kırmızı altı spektral bölgede Lantan spektrumu, ilk kez bu çalışmada sistematik olarak incelendi. İnceleme sonucunda, Lantan elementine ait 440'ı yeni olmak üzere toplam 545 spektral geçiş ve Argon elementine ait 239'u yeni olmak üzere toplam 827 spektral geçiş tanımlandı. Fourier spektrumunda gözlemlenen Lantan ve Argon elementlerine ait hem literatürden bilinen hem de önceden tanımlanmamış tüm manyetik dipol geçişleri için geçiş kuralları göz önüne alınarak, beklenen aşırı ince yapı örnekleri doğrultusunda sınıflandırıldı. İncelenen geçişlerdeki tüm bilinen seviyeler için, ince yapı enerji seviyeleri daha kesin olarak düzeltildi.Lantan elementine ait çalışmanın ikinci kısmında Laser Uyarılmış Floresans Spektroskopisi kullanılarak, önceden gözlemlenmemiş 96 La I spektral çizgi kesin olarak tanımlandı ve doğrulandı. Bu çalışma sonucunda, 18 yeni La I ince yapı enerji seviyeleri bulundu ve bu seviyelere ait A manyetik dipol aşırı ince yapı sabitleri belirlendi. Bulunan yeni enerji seviyeleri kullanılarak, Fourier spektrumunda gözlenen, önceden tanımlanamamış toplam 51 spektral çizgiye ait ince yapı geçişleri, hem ağırlık merkezi dalgaboylarına hem de aşırı ince yapı örneklerine bakılarak ilk kez bu çalışmada sınıflandırıldı.Nötr Vanadyum elementinin aşırı ince yapısının deneysel analizi, yüksek çözünürlüklü Fouirer Transform Spektroskopisi ile incelendi. Bu kısımda, tek pariteli 3d34s4p konfigürasyonuna ait 6G terimine sahip en düşük multipletin manyetik dipol aşırı ince yapı sabitlerinin belirlenmesi amaçlandı. Bu çalışmada alt enerji seviyesi 3d34s4p 6G multipletini ve üst enerji seviyesi 3d34s5s 6F, 3d34s4d 6H and 3d34s4d 6G multipletlerini içeren 16 spektral geçiş gözlemlendi ve analiz edildi. 3d34s4p konfigürasyonuna ait 6G terimine sahip ait ince yapı enerji seviyelerinin A manyetik dipol aşırı ince yapı sabitleri ilk kez belirlendi.

Abstract:
In this dissertation, it is mainly aimed to experimentally investigate the hyperfine structure (HFS) of neutral Lanthanum (La I) and neutral Vanadium (V I).Hyperfine structure of neutral Lanthanum were examined by using high resolution Fourier Transform (FT) Spectroscopy and Laser Induced Fluorescence (LIF) Spectroscopy methods.In the study of Lanthanum element, firstly high resolution Lanthanum-Argon plasma spectrum was recorded by using Fourier Transform Spectroscopy. The Lanthanum spectrum in the near infrared spectral range of 833 nm -1665 nm was systematically investigated for the first time in this study. As a result of the investigation, it?s classified that 545 spectral lines of which 440 are new of Lanthanum element and 827 spectral lines of which 239 are new of Argon element. The all observed spectral lines, both known from literature and previously unclassified, of Lanthanum and Argon elements in the Fourier spectrum were classified via their expected hyperfine patterns taking into account the selection rules for electric dipole transitions. For all of the already known levels in investigated transitions, the fine structure energy levels were improved more accurately.In the second part of the study of Lanthanum element, previously unobserved 96 La I spectral lines were accurately identified and confirmed by using Laser Induced Fluorescence Spectroscopy. As a result of the study, 18 new fine structure energy levels of La I were discovered and the magnetic dipole hyperfine structure constants A of the discovered energy levels were determined. Hyperfine structure transitions of several previously unidentified 51 spectral lines observed in Fourier spectrum were classified by looking both centre of gravity wavelengths and their hyperfine structure patterns by using the new discovered energy levels in this study.The experimental analysis of hyperfine structure of neutral Vanadium element were investigated with high resolution Fourier Transform Spectroscopy. In this part, it is mainly aimed to determine the magnetic dipole hyperfine constants A of the lowest multiplet of odd parity, the 6G of the configuration 3d34s4p. In this study, 16 spectral transitions connecting lower energy levels of 3d34s4p 6G multiplet with upper energy levels of the multiplets 3d34s5s 6F, 3d34s4d 6H and 3d34s4d 6G was observed and analysed. The A magnetic dipol hyperfine structure constants of fine structure energy levels with 6G term of the configuration 3d34s4p were obtained for the first time.