FOTO-AYRIŞMA OLAYININ ZAMANA BAĞLI KUANTUM METODUYLA İNCELENMESİ

Abstract

Kuantum kimyasının önemli konularından biri olan foto-ayrışma, bir molekülün bir ve daha fazla foton soğurarak parçalanmasıdır. Bu tez çalışmasında foto-ayrışma ile ilgili temel kavramlar ile ayrışma olayını incelemek için geliştirilen metotlar üzerinde durulmuş ve zamana bağlı kuantum dalga paketi metodunun NH+, ND+ , HCl ve DCl molekülün foto- ayrışmasına uygulanması çalışılmıştır.Bölüm 1 foto-ayrışma olayında temel kavramlar üzerinde durulmuştur. İkinci bölümde ışın-molekül etkileşmesi zamana bağlı pertürbasyon teorisi ve klasik elektromanyetizmanın kuralları dikkate alınarak incelenmiş ve soğurma tesir kesiti Fermi'nin altın kuralı dikkate alınarak elde edilmiştir. Bölüm 3 de zamana bağlı Schrödinger denkleminin çözüm teknikleri verilmiştir. Dördüncü bölümde iki atomlu bir molekülün foto-ayrışması için zamana bağlı kuantum mekaniksel hareket denklemleri ve çözümleri üzerinde durulmuştur. Beşinci bölümde ise zamana bağlı kuantum mekaniksel dalga paketi metodu NH+, ND+, HCl ve DCl moleküllerinin foto-ayrışmalarına uygulanmış ve bu moleküller için toplam soğurma tesir kesitleri hesaplamıştır.Sonuçlar, HCl ve DCl moleküllerinin ayrışmasının direkt ayrışma, NH+ ve ND+ molekülerin ayrışmasının ise direkt olamayan ayrışma türünde olduğunu göstermiştir.

Photo-dissociation, which is one of the important topics of quantum chemistry, may be described as the dissociation of a molecule by absorbing a single or multiple photons. In this thesis the basic principles of photo-dissociation and the methods developed to investigate dissociation have been given in details, and the time dependent quantum wave packet method has been applied to the dissociations of NH+, ND+ , HCl and DCl molecules.In chapter one, some basic principles of photo-dissociation have been given. In chapter two, photon-molecule interaction have been described both by classical electromagnetism lows and perturbation theory. The absorption cross section has been derived by means of Fermi?s Golden Rule. In chapter three, the techniques which have been developed to solve the time dependent Schrödinger equation have been summarized. In chapter 4, the quantum wave packet equations have been derived for the dissociation of a diatomic molecule while in chapter 5 the method has been applied to the dissociation of NH+, ND+, HCl and DCl molecules.It has been obtained that the HCl and DCl were dissociated directly while the dissociations of NH+ and ND+ were indirect types.