Постійна Ридберга • Джеймс трефами, енциклопедія "Двісті законів світобудови"

Постійна Ридберга

У другій половині XIX століття вчені зрозуміли, що атоми різних хімічних елементів випромінюють світло строго визначених частот і довжин хвилі, і таке випромінювання має лінійчатий спектр, Завдяки чому їх світло має характерну забарвлення (см. Відкриття Кірхгофа-Бунзена). Щоб переконатися в цьому, досить поглянути на вуличні ліхтарі. Зверніть увагу, що на великих автомагістралях яскраві лампи денного світла мають зазвичай жовтуватий відтінок. Це наслідок того, що вони заповнені парами натрію, а у видимому спектрі випромінювання натрію найінтенсивніше виявляються дві спектральні лінії жовтого відтінку.

З розвитком спектроскопії стало ясно, що атом будь-якого хімічного елемента має свій набір спектральних ліній, за якими його можна обчислити навіть в складі далеких зірок, як злочинця за відбитками пальців. У 1885 році швейцарський математик Йоганн Бальмер (Johann Balmer, 1825-98) зробив перший крок в напрямку розшифровки закономірності розташування спектральних ліній у випромінюванні атома водню, емпірично вивівши формулу, яка описує довжини хвиль у видимій частині спектру атома водню (так звана спектральна лінія Бальмера).Водень – найпростіший по структурі атом, і тому математичний опис розташування ліній його спектра було отримано найраніше. Чотири роки по тому шведський фізик Йоханнес Ридберг узагальнив формулу Бальмера, поширивши її на всі ділянки спектра електромагнітного випромінювання атома водню, включаючи ультрафіолетову та інфрачервону області. Відповідно до формули Рідберга, довжина світлової хвилі λ, яку випромінює атом водню, визначається формулою

де R – постійна Рідберга, а n1 і n2 – натуральні числа (при цьому n1 < n2). Зокрема, при n1 = 2 і n2 = 3, 4, 5, … спостерігаються лінії видимій частині спектру випромінювання водню (n2 = 3 – червона лінія; n2 = 4 – зелена; n2 = 5 – блакитна; n2 = 6 – синя) – це так звана серія Бальмера. при n1 = 1 водень дає спектральні лінії в ультрафіолетовому діапазоні частот (серія Лаймана); при n2 = 3, 4, 5, … випромінювання переходить в інфрачервону частину електромагнітного спектра. значення R було визначено експериментально.

Спочатку виявлена ​​Ридберг закономірність вважалася суто емпіричної. Однак після появи моделі атома Бора стало ясно, що вона має глибокий фізичний зміст і працює аж ніяк не випадково.Розрахувавши енергію електрона на n-й орбіті від ядра, Бор встановив, що вона пропорційна саме -1 /n2).

Йоханнес Роберт Ридберг
Johannes Robert Rydberg, 1854-1919

Шведський фізик. Народився в Лунді. Після закінчення місцевого університету та захисту дисертації в 1879 році залишився працювати в Лунді на все життя, спочатку в якості доцента, а з 1901 року – професора. Основні роботи присвятив вивченню періодичної системи Менделєєва і атомних спектрів і, в кінцевому підсумку, пов'язав періодичну систему з будовою атомів. Показав, що розташування ліній в атомних емісійних спектрах може бути описано формулами, аналогічними формулі Бальмера для спектра водню. Постійна, що входить в ці формули, названа ім'ям Ридберга.


Like this post? Please share to your friends:
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: