21、振子强度、跃迁概率和辐射寿命的计算

振子强度、跃迁概率和辐射寿命的计算

1. 引言

在量子物理领域，束缚态理论主要关注给定系统离散能量的本征值、本征态以及它们之间的量子跃迁。对量子跃迁（如跃迁概率、振子强度和辐射寿命等）的理论研究至关重要，它不仅能为相关结构提供基础信息，还能通过理论与实验数据的对比，对各种近似理论方法的可靠性和准确性进行有力判断。

在高科技领域，如化学、天体物理学、物理学、激光、核聚变、等离子体等，对跃迁概率、振子强度和辐射寿命的研究具有重要的实际应用价值。例如，化学中的光谱分析对于结构检测是必不可少的，而新型激光工作材料的发现则需要研究量子跃迁特性。

目前，该领域的主要理论方法包括多组态 Hartree–Fock（MCHF）方法、多组态 Dirac–Fock 方法（MCDF）、组态相互作用（CI）方法、相对论 Hartree–Fock（相对论 HF）方法、多体微扰理论（MBPT）、量子亏损理论（QDT）、R 矩阵方法、模型势（MP）方法、库仑近似（CA）等。尽管研究取得了许多进展，但仍存在以下三个方面的问题：
- 研究范围局限 ：研究工作主要集中在较低激发态和较低电离态，由于研究难度较大，对较高激发态和较高电离态的研究较少。对于低 Z 元素，尤其是价电子较少的元素，研究结果相对较多，而对于高 Z 元素和价电子较多的元素，研究结果则较为罕见或缺失。
- 研究重点偏差 ：对光谱项之间跃迁的研究较多，而对能级之间跃迁的研究较少。然而，在实际应用中，能级之间的跃迁比光谱项之间的跃迁更为重要。
- 计算过程复杂 ：相关计算往往较为复杂。

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