Détermination des raies D1 et D2 des métaux alcalins perturbés par des gaz rares

Abstract

Abstract In this thesis, we performed quantum calculations to determine the broadening in the far wings of the cesium D₁ and D₂ line shapes arising from elastic collisions of Cs atom with inert helium atoms. The potential energy curves of the low-lying CsHe molecular states, as well as, the associated transition dipole moments, are carefully computed from ab-initio methods based on (SA-CASSCF) - (MRCI) calculations, involving the spin-orbit effect and taking into account the Davidson and BSSE corrections. The absorption and emission reduced coefficients are determined in the temperature and wavelength ranges of 323-3000 K and 800-1000 nm, respectively. Both profiles of the absorption and the emission are dominated by the free free transitions, and exhibit a satellite peak in the blue wing near the wavelength 825 nm, attributed to B1/2→X1/2 transitions. The results are in good agreement with previous experimental and theoretical works.

ملخص في هذه الرسالة، أجرينا عمليات حسابية باستعمال مكانيك الكم لتحديد التوسّع في الأجنحة البعيدة لخطي التجاوب D1 و D2 للسيزيوم الناشئة عن التصادمات المرنة لذرة Cs بذرات الهليوم الخاملة. يتم حساب منحنيات الطاقة الكامنة للحالات الجزيئية لنظام ثنائي الذرة CsHe، وكذلك عزوم ثنائيات القطب للانتقالات المــــــــــــرتبطة بها، وهذا كله باستعمال الطرق ab-initio المتمثلة في(SA-CASSCF) متبوعًـــــــــــــا بـ (MRCI)، مع مراعــــــــــــــاة التأثير spin–orbite، وأخذ بعين الاعتبار تصحيحات Davidson و BSSE. يتم تحديد معاملات الامتصاص والانبعاث في نطاق درجات الحرارة والأطوال الموجية بين (323 - 3000) كلفين و (800 - 1000) نانومتر، على التوالي. تهيمن التحولات حر- حر على كلا جانبي طيف الامتصاص والانبعاث، وتظهر بنية قمرية في الجناح الأزرق للطيف بالقرب من طول الموجة 825 نانومتر، نتيجة للانتقالات B1/2→X1/2. النتائج على توافق جيد مع الأعمال التجريبية والنظرية السابقة. Résumé Dans cette thèse, nous avons effectué des calculs quantiques pour déterminer l'élargissement dans les ailes lointaines des raies D₁ et D₂ de césium résultant de collisions élastiques de l'atome de Cs avec des atomes d'hélium inertes. Les courbes d'énergie potentielle des plus bas états électroniques moléculaires du système diatomique CsHe, ainsi que les moments dipolaires de transition associés, sont soigneusement déterminés à partir de méthodes ab-initio basées sur le calcul (SA-CASSCF) - (MRCI), impliquant l'effet spin--orbite et en tenant compte des corrections de Davidson et de BSSE. Les coefficients réduits d'absorption et d'émission sont déterminés dans les plages de températures et de longueurs d'onde de 323-3000 K et 800-1000 nm, respectivement. Les deux profils d'absorption et d'émission sont dominés par les transitions libre-libre, et présentent un pic satellite dans l'aile bleue près de la longueur d'onde 825 nm, dus aux transitions B1/2→X1/2. Les résultats sont en bon accord avec les travaux expérimentaux et théoriques antérieurs.