Experimentálne stanovenie Rydbergovej konštanty. Stanovenie Rydbergovej konštanty pre atómový vodík

Podľa empirického vzorca (501.2) možno Rydbergovu konštantu určiť na základe znalosti vlnovej dĺžky žiarenia pre príslušný prechod.

Napríklad vo viditeľnom spektre žiarenia (séria Balmer) vyžaruje atóm vodíka svetlo s vlnovou dĺžkou λ cr, zodpovedajúce červenej farbe. Toto je prvé viditeľná čiara zodpovedá prechodu atómu z tretej na druhú energetickú hladinu. Rydbergovu konštantu teda možno definovať ako

Druhá čiara viditeľného spektra s vlnovou dĺžkou λ Cieľ, zodpovedajúce modrej farbe, nastáva, keď atóm prechádza zo štvrtej na druhú energetickú úroveň a Rydbergova konštanta je definovaná takto:

. (501.13)

Prechod z ďalšej (z piatej) energetickej hladiny na druhú je sprevádzaný žiarením s vlnovou dĺžkou λ syn, zodpovedajúce modrá farba a nájdite Rydbergovu konštantu ako:

. (501.14)

Ak sú príslušné vlnové dĺžky určené dostatočne presne, všetky tri hodnoty Rydbergovej konštanty by mali byť rovnaké.

Príklad experimentu

Účel experimentu: Určte hodnotu Rydbergovej konštanty.

Cieľ experimentu: Pomocou monochromátora nájdite vlnové dĺžky zodpovedajúce červeným, modrým a prípadne modrým čiaram emisného spektra atómového vodíka.

    Pre experimentálne dáta a výsledky ich spracovania pripravujeme tabuľku č.

Tabuľka č.1. Experimentálne údaje a výsledky ich spracovania

    Pri pohľade cez okulár monochromátora a otáčaní regulátora vlnovej dĺžky nájdeme červený pás, ktorý zreteľne vyčnieva proti všeobecnému pozadiu spektra a zabezpečuje, že je v strede pozorovacej oblasti. Zodpovedajúca vlnová dĺžka (v nm) sa zobrazí na počítadle monochromátora. Zapíšeme ju do prvého riadku tabuľky č. 1 stĺpca „Vlnová dĺžka“, pričom hodnotu prepočítame na metre.

    Podobným spôsobom sa pokúsime nájsť modré a modré čiary v spektre a zapísať hodnoty ich vlnových dĺžok v metroch do tabuľky č.

    Pomocou vzorcov (501.12), (501.13) a (501.14) vypočítame hodnoty Rydbergovej konštanty a zapíšeme ich do príslušných buniek tabuľky č. 1 (v m -1).

    Vypočítame aritmetický priemer Rydbergovej konštanty

. (501.15)

    Pri určovaní Rydbergovej konštanty nájdeme odmocninu absolútnu chybu:

. (501.16)

kde 4,3 je Studentov koeficient pre tri merania s pravdepodobnosťou spoľahlivosti P = 0,95

    Konečný výsledok zapíšeme:

m-1.

Kontrola výsledkov

Relatívny rozdiel medzi teoretickou hodnotou Rydbergovej konštanty vypočítanou pomocou vzorca (501.3) a jej priemernou experimentálnou hodnotou by nemal presiahnuť 10 %:

. (501.17)

Ak áno, potom bol experiment úspešný.

OTÁZKY NA PRÍPRAVU NA SKÚŠKOVÝ KURZ Z FYZY II, 3. ČASŤ

    Vlny do elastické médiá. Pozdĺžne a priečne vlny Rovnica harmonickej postupujúcej vlny, jej graf, fázová rýchlosť, vlnová dĺžka, vlnové číslo (1.1, 1.3).

    Čelo vlny, vlnové plochy, fázová rýchlosť, vlnová rovnica (1.3, 1.4).

    Princíp superpozície vĺn. Skupinová rýchlosť. Energia putujúcich vĺn. Vektor hustoty energetického toku je Umov vektor (1,5, 1,6).

    Elektromagnetické vlny. Vlnové rovnice. Rovnica rovinnej harmonickej vlny (2, 2.1, 2.2).

    Energia elektromagnetických vĺn. Tok energie.

    Vektor hustoty energetického toku je Poyntingov vektor (2.3).

    Žiarenie z elektrického dipólu. Stupnica elektromagnetických vĺn (2,4, 2,5).

    Rušenie svetla. Monochromatickosť a koherencia vĺn. Výpočet interferencie dvoch vĺn (3.1.1 – 3.1.3).

    Metódy na získanie koherentných vĺn (3.2).

    Dĺžka optickej dráhy a rozdiel optickej dráhy (3.3).

    Interferencia svetla v tenkých vrstvách. Osvetľujúca optika. Interferometre (3.4, 3.5).

    Difrakcia svetla. Huygensov-Fresnelov princíp. Metóda Fresnelovej zóny (4.1, 4.2). Fresnelova difrakcia podľa okrúhly otvor

    a disk (4.3).

    Fraunhoferova difrakcia na jednej štrbine (4.4).

    Difrakčná mriežka (4.5).

    Difrakcia priestorovou mriežkou. Wulf-Braggov vzorec (4.6).

    Rozlíšenie optických prístrojov. Pojem holografie (4.7, 4.8).

    Interakcia svetla s hmotou. Absorpcia svetla. Bouguerov zákon. Rozptyl svetla. Rayleighov zákon (6,1 – 6,3).

    Rozptyl svetla. Elektronická disperzia svetla. Normálna a anomálna disperzia (6.4).

    Polarizácia svetla. Prirodzené a polarizované svetlo. Malusov zákon (6.5).

    Polarizácia svetla počas odrazu a lomu. Brewsterov zákon (6.6).

    Dvojlom. Umelá optická anizotropia. Otočenie roviny polarizácie (6.7, 6.8).

    Tepelné žiarenie. Charakteristika tepelného žiarenia. Úplne čierne telo. Kirchhoffov zákon (7,1 – 7,3).

    Rozloženie energie v spektre úplne čierneho telesa. Stefan-Boltzmannov a Wienov zákon (7,4 – 7,6).

    Vzorec Rayleigh-Jeans. "Ultrafialová katastrofa". Planckova hypotéza. Planckov vzorec. Vzťah medzi Planckovým vzorcom a Stefanovým-Boltzmannovým a Wienovým zákonom (7.7).

    Fotografický efekt. Einsteinova rovnica pre vonkajší fotoelektrický jav (8.3).

    Comptonov efekt. Vlnovo-časticová dualita elektromagnetického žiarenia (8.4, 8.5).

    De Broglieho hypotéza. Experimentálne zdôvodnenie vlnovo-časticového dualizmu hmoty. Davissonov-Germerov experiment (9.1).

    Heisenbergov vzťah neurčitosti. Nemožnosť klasicky špecifikovať stav mikročastíc (9.2).

    Vlnová funkcia a jej štatistický význam (9.3).

    Schrödingerova rovnica pre stacionárne stavy. Vlastné funkcie a vlastné hodnoty. Voľná ​​častica (9,4, 9,5).

    Častica v jednorozmernej pravouhlej „potenciálnej studni“ (9.6).

    Klasické a kvantové oscilátory (9.7).

    Rutherfordov atómový model (11.1).

    Bohrove postuláty (11.2).

    Čiarové spektrum atómu vodíka (11.3).

    Atóm vodíka podľa kvantovej mechaniky. Kvantové čísla elektrónu v atóme (11.4).

    Pauliho princíp (11,5).

    Absorpcia, spektrálna a stimulovaná emisia (12.1).

    Princíp činnosti lasera (12.2).

Rydbergov vzorec- empirický vzorec, ktorý popisuje vlnové dĺžky v emisných spektrách atómov chemických prvkov. Navrhol ho švédsky vedec Johannes Rydberg a predstavil ho 5. novembra 1888.

Rydbergov vzorec pre prvky podobné vodíku je nasledujúci:

Vlnová dĺžka svetla vo vákuu;

Rydbergova konštanta pre uvažované chemický prvok;

Atómové číslo alebo počet protónov v jadre atómu daného prvku;

A sú celé čísla také, že .


27) Atóm vodíka: podľa Thomsona, Bohra

Bohrov model

Bohrov model atómu podobného vodíku (Z je náboj jadra), kde je záporne nabitý elektrón viazaný na atómový obal obklopujúci malé, kladne nabité atómové jadro. Prechod elektrónu z obežnej dráhy na obežnú dráhu je sprevádzaný emisiou alebo absorpciou kvanta elektromagnetickej energie ( ).

Poloklasický model atómu navrhnutý Nielsom Bohrom v roku 1913. Za základ vzal planetárny model atómu, ktorý predložil Rutherford. Z pohľadu klasickej elektrodynamiky by však elektrón v Rutherfordovom modeli, pohybujúci sa okolo jadra, mal emitovať nepretržite a veľmi rýchlo po strate energie spadnúť na jadro. Na prekonanie tohto problému Bohr zaviedol predpoklad, ktorého podstatou je, že elektróny v atóme sa môžu pohybovať len po určitých (stacionárnych) dráhach, na ktorých nevyžarujú, a k emisii alebo absorpcii dochádza len v momente prechodu z jedného. obežnú dráhu na inú. Okrem toho sú pri pohybe stacionárne iba tie obežné dráhy, po ktorých sa moment hybnosti elektrónu rovná celému číslu Planckových konštánt: .

Pomocou tohto predpokladu a zákonov klasickej mechaniky, konkrétne rovnosti príťažlivej sily elektrónu z jadra a odstredivej sily pôsobiacej na rotujúci elektrón, získal nasledujúce hodnoty pre polomer stacionárnej dráhy: Rn a energie E n elektrón umiestnený na tejto obežnej dráhe:

Tu m e- hmotnosť elektrónu, Z - počet protónov v jadre, - dielektrická konštanta, e - náboj elektrónu.

Je to presne tento výraz pre energiu, ktorý možno získať aplikáciou Schrödingerovej rovnice, ktorá rieši problém pohybu elektrónu v centrálnom Coulombovom poli.

Polomer prvej obežnej dráhy v atóme vodíka R 0 = 5,2917720859(36) × 10 −11 m, teraz nazývaný Bohrov polomer alebo atómová jednotka dĺžky a je široko používaný v moderná fyzika. Energia prvej obežnej dráhy E 0 = − 13,6 eV predstavuje ionizačnú energiu atómu vodíka.


28) Experiment Franka Hertza

Podstatou pokusov navrhnutých a uskutočnených Frankom a Hertzom v roku 1913 bolo nájsť ionizačné potenciály atómov ortuti, t.j. pri určovaní energie urýchleného elektrónu v trojelektródovej výbojke naplnenej ortuťovými parami, ktorá by pri zrážke s atómom ortuti mohla odštiepiť vonkajší (valenčný) elektrón naň slabo viazaný. Všimnite si, že v tom istom roku N. Bohr formuloval svoje postuláty.


Podľa Bohrových predstáv môže energia elektrónu v atóme nadobudnúť nedobrovoľné hodnoty, ale iba hodnoty z určitého diskrétneho súboru, neskôr nazývaného energetické hladiny. Tieto energetické úrovne sa niekedy nazývajú optické úrovne, pretože počas akýchkoľvek prechodov medzi nimi sú fotóny, ktorých vlnové dĺžky ležia vo viditeľnej alebo priľahlej oblasti spektra, absorbované alebo emitované.

Experiment, ktorý poskytol experimentálny dôkaz diskrétnosti vnútornej energie atómu. Inscenované v roku 1913 J. Frankom a G. Hertzom.

Na obrázku je znázornená schéma experimentu. Na katódu K a mriežku C1 elektrickej vákuovej trubice naplnenej Hg (ortuťovými) parami, urýchľujúcimi elektrónmi sa aplikuje potenciálny rozdiel V a závislosť intenzity prúdu I na V sa odstráni na mriežku C2 a anóda A. Elektróny zrýchlené v oblasti I zažívajú kolízie s atómami Hg v oblasti II. Ak je energia elektrónov po zrážke dostatočná na prekonanie retardačného potenciálu v oblasti III, potom padnú na anódu. V dôsledku toho údaje galvanometra G závisia od straty energie elektrónov pri náraze.

Experiment pozoroval monotónny nárast I so zvyšujúcim sa urýchľovacím potenciálom až do 4,9 V, teda elektrónov s energiou E< 4,9 эВ испытывали упругие соударения с атомами Hg и внутренняя энергия атомов не менялась. При значении V = 4,9 В (и кратных ему значениях 9,8 В, 14,7 В) появлялись резкие спады тока. Это определённым образом указывало на то, что при этих значениях V соударения электронов с атомами носят неупругий характер, то есть энергия электронов достаточна для возбуждения атомов Hg. При кратных 4,9 эВ значениях энергии электроны могут испытывать неупругие столкновения несколько раз.

Experiment Frank-Hertz teda ukázal, že spektrum energie absorbovanej atómom nie je spojité, ale diskrétne, minimálna časť (kvantum elektromagnetického poľa), ktorú môže atóm Hg absorbovať, je 4,9 eV. Vlnová dĺžka λ = 253,7 nm žiary Hg pár, ktorá sa vyskytla pri V > 4,9 V, sa ukázala byť v súlade s Bohrovým druhým postulátom

,

kde E 0 a E 1 sú energie zemskej a excitovanej energetickej hladiny. V experimente Frank-Hertz Eo - E1 = 4,9 eV.


29) Vlny Louisa de Broglieho

Vlny spojené s akoukoľvek mikročasticou a odrážajúce ich kvantovú povahu.

; - umožňuje nájsť vlnovú dĺžku pre časticu, ktorá má hybnosť p.

Pre e: ; 1 [Angstrom] = [m].

Vlastnosť de Broglieho vĺn.

;

(fáza rýchlosti de Broglieho vlny > rýchlosť svetla);


30) Heisenbergov princíp neistoty

Definícia: súčin neistôt hodnôt dvoch konjugovať premenné nemôžu byť rádovo menšie ako Planckova konštanta.

Princíp zovšeobecnenej neistoty

Veta. Pre všetky samoadjunkované operátory: a , a ľubovoľný prvok X od H také že ABx A BAx obe sú definované (t. j. Ax A Bx sú tiež definované), máme:

Je to priamy dôsledok nerovnosti Cauchy-Bunyakovského.

Preto platí nasledujúca všeobecná forma princíp neurčitosti, ktorý prvýkrát vyvinuli v roku 1930 Howard Percy Robertson a (nezávisle) Erwin Schrödinger:

Táto nerovnosť sa nazýva Vzťah Robertson - Schrödinger.

Operátor ABB.A. nazývaný prepínač A A B a označené ako [ A,B]. Pre tých je definovaný X, pre ktoré sú obe definované ABx A BAx.

Zo vzťahu Robertson-Schrodinger to bezprostredne vyplýva Heisenbergov vzťah neurčitosti:

Predpokladajme A A B- dva fyzikálnych veličín, ktoré sú spojené so samopriradenými operátormi. Ak ABψ a B.A.ψ sú definované, potom:

,

Priemerná hodnota operátora veľkosti X v stave ψ systému a

Operátor štandardnej odchýlky X v stave ψ systému.

Vyššie uvedené definície priemeru a štandardnej odchýlky sú formálne definované výlučne z hľadiska teórie operátorov. Výrok sa stáva zmysluplnejším, keď si všimneme, že sú vlastne priemerom a štandardnou odchýlkou ​​nameraného rozdelenia hodnôt. Pozri kvantovú štatistickú mechaniku.

To isté možno urobiť nielen pre páry konjugovať operátorov (napríklad súradnice a hybnosť alebo trvanie a energia), ale vo všeobecnosti pre akýkoľvek dvojice hermitovských operátorov. Medzi intenzitou poľa a počtom častíc existuje vzťah neurčitosti, čo vedie k fenoménu virtuálnych častíc.

Je tiež možné, že existujú dvaja samopridružení operátori, ktorí nedochádzajú za prácou A A B, ktoré majú rovnaký vlastný vektor ψ. V tomto prípade ψ predstavuje čistý stav, ktorý je súčasne merateľný A A B.

Bežné pozorovateľné premenné, ktoré sa riadia princípom neistoty

Predchádzajúce matematické výsledky ukazujú, ako nájsť vzťahy neistoty medzi fyzikálnymi premennými, konkrétne určiť hodnoty párov premenných A A B, ktorého komutátor má určité analytické vlastnosti.

  • Najznámejší vzťah neurčitosti je medzi súradnicou a hybnosťou častice v priestore:

Zaviedol ho švédsky vedec Johannes Robert Rydberg v roku 1890 pri štúdiu emisných spektier atómov. Označené ako R .

Táto konštanta sa pôvodne objavila ako empirický parameter v Rydbergovom vzorci opisujúcom spektrálny rad vodíka. Niels Bohr neskôr ukázal, že jeho hodnotu možno vypočítať z fundamentálnejších konštánt, pričom ich vzťah vysvetlil pomocou svojho modelu atómu (Bohr model). Rydbergova konštanta je limitná hodnota najvyššieho vlnového čísla akéhokoľvek fotónu, ktorý môže byť emitovaný atómom vodíka; na druhej strane je to vlnový počet fotónu s najnižšou energiou, ktorý je schopný ionizovať atóm vodíka v jeho základnom stave.

Používa sa aj jednotka energie, ktorá úzko súvisí s Rydbergovou konštantou, jednoducho tzv Rydberg a určený \mathrm(Ry). Zodpovedá energii fotónu, ktorého vlnové číslo sa rovná Rydbergovej konštante, teda ionizačnej energii atómu vodíka.

Od roku 2012 sú Rydbergova konštanta a elektrónový g-faktor najpresnejšie nameranými základnými fyzikálnymi konštantami.

Číselná hodnota

R= 10973731,568508(65) m−1.

Pre ľahké atómy má Rydbergova konštanta tieto hodnoty:

  • vodík: R_H = 109677.583407 cm-1;
  • Deutérium: R_D = 109707,417 cm-1;
  • hélium: R_(On) = 109722,267 cm-1.
\mathrm(Ry) = 13(,)605693009(84) eV = 2(,)179872325(27)\times10^(-18) J.

Vlastnosti

Rydbergova konštanta vstupuje do všeobecného zákona pre spektrálne frekvencie takto:

\nu = R(Z^2) \left(\frac(1)(n^2) - \frac(1)(m^2) \right)

Kde \nu- vlnové číslo (podľa definície je to inverzná vlnová dĺžka alebo počet vlnových dĺžok, ktoré sa zmestia na 1 cm), Z - sériové číslo atóm.

\nu = \frac(1)(\lambda) cm-1

Podľa toho je to splnené

\frac(1)(\lambda) = R(Z^2) \left(\frac(1)(n^2) - \frac(1)(m^2) \right) R_c = 3(,)289841960355(19)\times10^(15) s -1

Zvyčajne, keď hovoria o Rydbergovej konštante, majú na mysli konštantu vypočítanú pre stacionárne jadro. Pri zohľadnení pohybu jadra sa hmotnosť elektrónu nahradí zníženou hmotnosťou elektrónu a jadra a potom

R_i = \frac(R)(1 + m / M_i), Kde M_i- hmotnosť atómového jadra.

pozri tiež

Napíšte recenziu na článok "Rydberg Constant"

Poznámky

Literatúra

Úryvok charakterizujúci Rydbergovu konštantu

- Oh, aká hanba! - povedal Dolgorukov, rýchlo vstal a podal ruku princovi Andrejovi a Borisovi. - Viete, som veľmi rád, že robím všetko, čo na mne závisí, pre vás aj pre túto drahú mladý muž. – Ešte raz podal Borisovi ruku s výrazom dobromyseľnej, úprimnej a živej márnomyseľnosti. – Ale vidíš... až inokedy!
Boris mal obavy z blízkosti najvyššej moci, v ktorej sa v tej chvíli cítil. Spoznal sa tu v kontakte s tými prameňmi, ktoré viedli všetky tie obrovské pohyby más, ktorých sa vo svojom pluku cítil ako malá, submisívna a bezvýznamná súčasť. Vyšli na chodbu za kniežaťom Dolgorukovom a stretli (z dverí panovníckej izby, do ktorej Dolgorukov vošiel) nízkeho muža v civilnom oblečení, s inteligentnou tvárou a ostrou líniou predsunutej čeľuste, ktorá bez rozmaznával ho, dodal mu zvláštnu živosť a vynaliezavosť výrazu. Tento nízky muž prikývol, akoby bol jeho vlastný, Dolgorukij, a začal sústredene hľadieť chladným pohľadom na princa Andreja, kráčal priamo k nemu a zrejme čakal, kým sa mu princ Andrej ukloní alebo dá prednosť. Princ Andrej neurobil ani jedno, ani druhé; v jeho tvári sa prejavil hnev a mladý muž, ktorý sa odvrátil, kráčal po boku chodby.
- Kto je to? – spýtal sa Boris.
- Toto je jeden z najkrajších, ale pre mňa najnepríjemnejších ľudí. Toto je minister zahraničných vecí princ Adam Czartoryski.
"Toto sú ľudia," povedal Bolkonsky s povzdychom, ktorý nemohol potlačiť, keď odchádzali z paláca, "toto sú ľudia, ktorí rozhodujú o osudoch národov."
Nasledujúci deň sa jednotky vydali na ťaženie a Boris nemal čas navštíviť Bolkonského ani Dolgorukova až do bitky pri Slavkove a chvíľu zostal v Izmailovskom pluku.

Šestnásteho za úsvitu sa Denisovova letka, v ktorej slúžil Nikolaj Rostov a ktorá bola v oddelení princa Bagrationa, presunula z nočnej zastávky do akcie, ako povedali, a keď prešla asi míľu za ostatnými kolónami, bola zastavil na hlavnej ceste. Rostov videl prechádzať kozákov, 1. a 2. eskadru husárov, pešie prápory s delostrelectvom a prechádzať okolo generáli Bagration a Dolgorukov so svojimi pobočníkmi. Všetok strach, ktorý, ako predtým, cítil pred prípadom; celý vnútorný boj, ktorým prekonal tento strach; márne boli všetky jeho sny o tom, ako sa v tejto veci vyznamená ako husár. Ich letka zostala v zálohe a Nikolaj Rostov strávil ten deň nudou a smútkom. O deviatej ráno počul pred sebou streľbu, výkriky hurá, videl, ako privádzajú ranených späť (bolo ich málo) a nakoniec videl, ako je stredom vedený celý oddiel francúzskych jazdcov. zo stoviek kozákov. Očividne sa záležitosť skončila a záležitosť bola očividne malá, ale šťastná. Vojaci a dôstojníci prechádzajúci späť hovorili o brilantnom víťazstve, o obsadení mesta Wischau a zajatí celej francúzskej eskadry. Deň bol jasný, slnečný, po silnom nočnom mraze a veselý lesk jesenného dňa sa zhodoval so správou o víťazstve, ktoré sprostredkovali nielen príbehy tých, ktorí sa ho zúčastnili, ale aj radostné výraz na tvárach vojakov, dôstojníkov, generálov a pobočníkov cestujúcich do az Rostova. Srdce Nikolaja bolelo o to bolestnejšie, že márne trpel strachom, ktorý predchádzal bitke, a strávil ten radostný deň nečinnosťou.
- Rostov, poď sem, napijeme sa od smútku! - zakričal Denisov a sadol si na kraj cesty pred fľašu a občerstvenie.
Dôstojníci sa zhromaždili v kruhu, jedli a rozprávali sa neďaleko Denisovovej pivnice.
- Tu privádzajú ďalšieho! - povedal jeden z dôstojníkov a ukázal na francúzskeho zajatého dragúna, ktorého peši viedli dvaja kozáci.
Jeden z nich viedol vysokého a krásneho francúzskeho koňa odňatého väzňovi.
- Predaj koňa! - kričal Denisov na kozáka.
- Ak dovolíte, vaša ctihodnosť...
Dôstojníci sa postavili a obkľúčili kozákov a zajatého Francúza. Francúzsky dragún bol mladý muž z Alsaska, ktorý hovoril po francúzsky s nemeckým prízvukom. Dusil sa vzrušením, tvár mal červenú a počul francúzsky, rýchlo prehovoril k dôstojníkom a oslovil najprv jedného a potom druhého. Povedal, že by ho nevzali; že to nebola jeho chyba, že ho zobrali, ale že za to môže le caporal, ktorý ho poslal zabaviť prikrývky, že mu povedal, že už sú tam Rusi. A ku každému slovu dodal: mais qu"on ne fasse pas de mal a mon petit cheval [Ale neurážaj môjho koňa] a pohladil jeho koňa. Bolo jasné, že dobre nerozumie, kde je. Potom sa ospravedlnil, že ho vzali, postavil pred seba svojich nadriadených a ukázal svoju vojenskú službu a starostlivosť o svoju službu Priniesol so sebou do nášho zadného voja v celej svojej sviežosti atmosféru francúzskej armády, ktorá nám bola taká cudzia.
Kozáci dali koňa za dvoch červonetov a Rostov, teraz najbohatší z dôstojníkov, keď dostal peniaze, kúpil ho.

Vlnové dĺžky žiarenia z atómu určitého typu závisia od rozdielu medzi inverznými štvorcami vzdialeností medzi kvantovými číslami.

V druhej polovici 19. storočia si vedci uvedomili, že atómy rôznych chemických prvkov vyžarujú svetlo presne definovaných frekvencií a vlnových dĺžok a takéto žiarenie má čiarové spektrum, vďaka čomu má ich svetlo charakteristickú farbu ( cm. objav Kirchhoff-Bunsen). Aby ste to videli, stačí sa pozrieť na pouličné osvetlenie. Upozorňujeme, že na hlavných diaľniciach majú jasné žiarivky zvyčajne žltkastý odtieň. Je to dôsledok toho, že sú naplnené parami sodíka a vo viditeľnom spektre sodíkového žiarenia sa najintenzívnejšie prejavujú dve spektrálne čiary žltého odtieňa.

S rozvojom spektroskopie sa ukázalo, že atóm akéhokoľvek chemického prvku má svoj vlastný súbor spektrálnych čiar, podľa ktorých ho možno identifikovať aj medzi vzdialenými hviezdami, ako zločinca pomocou odtlačkov prstov. V roku 1885 urobil švajčiarsky matematik Johann Balmer (1825-98) prvý krok k rozlúšteniu vzoru usporiadania spektrálnych čiar v žiarení atómu vodíka, pričom empiricky odvodil vzorec popisujúci vlnové dĺžky vo viditeľnej časti spektra. atóm vodíka (tzv Balmerova spektrálna čiara). Vodík je štruktúrne najjednoduchší atóm, a preto bol najskôr získaný matematický popis umiestnenia čiar jeho spektra. O štyri roky neskôr švédsky fyzik Johannes Rydberg zovšeobecnil Balmerov vzorec a rozšíril ho na všetky časti spektra elektromagnetického žiarenia atómu vodíka, vrátane ultrafialovej a infračervenej oblasti. Podľa Rydbergovho vzorca je vlnová dĺžka λ svetla emitovaného atómom vodíka určená vzorcom

Kde R je Rydbergova konštanta a n 1 a n 2 — celé čísla(v ktorom n 1 n 2). Najmä vtedy, keď n 1 = 2 a n 2 = 3, 4, 5, ... sú pozorované čiary viditeľnej časti spektra emisií vodíka ( n 2 = 3 - červená čiara; n 2 = 4 - zelená; n 2 = 5 - modrá; n 2 = 6 – modrá) – ide o tzv Séria Balmer. O n 1 = 1 vodík vytvára spektrálne čiary v ultrafialovom frekvenčnom rozsahu ( séria Lyman); pri n 2 = 3, 4, 5, ... žiarenie ide do infračervenej časti elektromagnetického spektra. Význam R bola stanovená experimentálne.

Spočiatku sa vzor identifikovaný Rydbergom považoval za čisto empirický. Po objavení sa Bohrovho atómového modelu sa však ukázalo, že má hĺbku fyzický význam a nefunguje to ani náhodou. Po výpočte energie elektrónu pri n Obežnej dráhy od jadra Bohr zistil, že je presne úmerná -1/ n 2).

(R

fyzikálna konštanta (pozri Fyzikálne konštanty) , zaviedol I. Rydberg v roku 1890 pri štúdiu spektier atómov. R.p je zahrnuté vo výrazoch pre energetické hladiny (pozri Energetické hladiny) a frekvencie atómového žiarenia (Pozri Spektrálny rad). Ak pripustíme, že hmotnosť atómového jadra je nekonečne veľká v porovnaní s hmotnosťou elektrónu (jadro je nehybné), potom podľa kvantovomechanických výpočtov R = 2 με4/ch3= (109737,3143 ± 0,0010) cm-1(od roku 1974), kde e A m- náboj a hmotnosť elektrónu, s- rýchlosť svetla, h- Bar je stály. Pri zohľadnení pohybu jadra sa hmotnosť elektrónu nahradí zníženou hmotnosťou elektrónu a jadra a potom RI= R°/(1+ m/Mi), Kde M i - jadrová hmota. Pre ľahké atómy (vodík H, deutérium D, hélium 4 He) má hodnota R hodnoty ( cm-1): R H = 109677,593; R D= 109707, 417; R4He = 109722,267.

Lit.: Taylor B., Parker W., Langenberg D., Fundamental Constants and Quantum Electrodynamics, trans. z angličtiny, M., 1972.

  • - , číslo konštrukčné prvky v jednotkách počet...

    Fyzická encyklopédia

  • - jedna zo základných fyzikálnych konštánt; rovná pomeru plynovej konštanty R k Avogadrovej konštante NA, označovanej ako k; pomenované po Rakúšanovi fyzik L. Boltzmann...

    Fyzická encyklopédia

  • - charakterizuje magnet. rotácia roviny polarizácie svetla v objekte. Pomenovaný po Francúzoch. matematik M. Verde, ktorý najúplnejšie študoval zákony magnetizmu. rotácia...

    Fyzická encyklopédia

  • - počet častíc v 1 mole látky. Označuje sa NA a rovná sa (6.022045...

    Chemická encyklopédia

  • - základná fyzika konštanta rovnajúca sa pomeru plynovej konštanty R k Avogadrovej konštante NA ...

    Chemická encyklopédia

  • - fyzický konštanta k, rovná pomeru univerzál. plynová konštanta R k Avogadrovmu číslu NA: k = R/NA = 1,3807 x 10-23 J/K. Pomenovaný po L. Boltzmannovi...
  • - počet molekúl alebo atómov v 1 móle látky; NA = 6,022 - 1023 mol-1. Pomenovaný po A. Avogadrovi...

    Moderná encyklopédia

  • - počet molekúl alebo atómov v 1 mole látky, NА = 6,022045 x 1023 mol-1; názov menom A. Avogadro...

    Prírodná veda. encyklopedický slovník

  • - charakterizuje rotáciu roviny polarizácie svetla v látke pod vplyvom magnetu. poliach. Uhol natočenia f roviny polarizácie svetla"...

    Prírodná veda. encyklopedický slovník

  • - jeden z hlavných unnvers. fyzické konštanty, rovné pomeru univerzálneho...

    Veľký encyklopedický polytechnický slovník

  • - jedna zo základných fyzikálnych konštánt, rovná sa pomeru univerzálnej plynovej konštanty R k Avogadrovmu číslu NA. k = R/NA. Pomenovaný po L. Boltzmannovi...
  • - zaviedol I. Rydberg v roku 1890 pri štúdiu spektier atómov. R.p je zahrnuté vo výrazoch pre energetické hladiny a frekvencie atómového žiarenia...

    Veľká sovietska encyklopédia

  • - fyzikálna konštanta k, ktorá sa rovná pomeru univerzálnej plynovej konštanty R k Avogadrovmu číslu NA: k = R/NA = 1,3807,10-23 J/K. Pomenovaný po L. Boltzmannovi...
  • je fyzikálna konštanta zahrnutá vo vzorcoch pre energetické hladiny a spektrálne rady atómov: kde, M je hmotnosť jadra, m a e sú hmotnosť a náboj elektrónu, c je rýchlosť svetla, h je Planckova neustále...

    Veľký encyklopedický slovník

  • - počkaj...

    ruský pravopisný slovník

  • - neustále...

    Slovník synonym

„Rydbergova konštanta“ v knihách

Neustála starostlivosť

Z knihy Listy denníka. 1. zväzok autora

Neustála obava Naše výbory sa už teraz pýtajú, aký bude ich postoj po ratifikácii paktu. Niektorým priateľom sa môže zdať, že oficiálna ratifikácia Paktu už vylučuje akúkoľvek verejnú iniciatívu a spoluprácu. Medzitým by to v skutočnosti malo byť

Neustále „pumpovanie“

Z knihy Rýchle výsledky. 10-dňový program osobnej efektívnosti autora Parabellum Andrej Alekseevič

Neustále „pumpovanie“ Prečo bude pre vás ťažké udržať sa na súčasnej úrovni? Lebo teraz sme ťa umelo, za vlasy, vytiahli hore, zdvihli nad hory, nad stromy, aby si videl za nimi les, okolie, videl perspektívu... Tvojou úlohou je

“Máme neustálu paranoju”

Z knihy Business Way: Yahoo! Tajomstvo najpopulárnejšej internetovej spoločnosti na svete od Vlamisa Anthonyho

"Sme neustále paranoidní," povedal Jerry Yang reportérovi Christian Science Monitor v roku 1998. Tento pocit nezmizol a z dobrého dôvodu, ako ukážeme neskôr, je ťažké oddeliť paranoju od kultúry tejto spoločnosti. Mali to od začiatku. A možno je to práve ona

Neustála starostlivosť

Z knihy Brána do budúcnosti (kolekcia) autora Roerich Nikolaj Konstantinovič

Neustála obava Naše výbory sa už teraz pýtajú, aké bude ich postavenie po ratifikácii Paktu? Niektorým priateľom sa môže zdať, že oficiálna ratifikácia Paktu už vylučuje akúkoľvek verejnú iniciatívu a spoluprácu. Medzitým by to v skutočnosti malo byť

Neustála radosť

Z knihy Veľká kniha o šťastí žien od Blava Ruschela

Neustála radosť Zrazu, bez akéhokoľvek dôvodu, zažijete radosť. IN bežný život tešíte sa, ak je na to nejaký dôvod. Met pekný muž a radujte sa z toho; nečakane ste dostali peniaze, ktoré ste potrebovali, a radujete sa; kúpil dom s

Neustála starostlivosť

Z knihy O večnom... autora Roerich Nikolaj Konstantinovič

Neustále obavy Naše výbory sa už pýtajú, aké bude ich postavenie po ratifikácii Dohovoru? Niektorým priateľom sa môže zdať, že oficiálna ratifikácia Paktu už vylučuje akúkoľvek verejnú iniciatívu a spoluprácu. Medzitým by to v skutočnosti malo byť