factograf
FI

Rydbergin vakio

Rydbergin vakio on ruotsalaisen fyysikon Johannes Rydbergin (1854–1919) mukaan nimetty luonnonvakio, joka on ominainen yksielektronisille atomille tai ioneille. Sen arvo on

{\displaystyle R={\frac {M}{M+m_{e}}}{\frac {m_{e}e^{4}}{8\epsilon _{0}^{2}h^{3}c}}},

missä {\displaystyle M} on ytimen massa ja {\displaystyle m_{e}} on elektronin massa. Jos approksimoidaan {\displaystyle M=\infty }, saadaan

{\displaystyle R_{\infty }={\frac {m_{e}e^{4}}{8\epsilon _{0}^{2}h^{3}c}}=1.0973731568525(73)\cdot 10^{7}\,\mathrm {m} ^{-1}},

jota yleensä tarkoitetaan, jos puhutaan Rydbergin vakiosta määrittelemättä tarkemmin, mihin aineeseen viitataan. Vetyatomille, jonka ydin on protoni, saadaan

{\displaystyle R_{H}={\frac {m_{p}}{m_{p}+m_{e}}}R_{\infty }=1.0967758306\cdot 10^{7}\,\mathrm {m} ^{-1}}

Bohrin atomimallin avulla voidaan johtaa vetyatomille sen spektriviivojen aallonpituuksien kaava

{\displaystyle {\frac {1}{\lambda }}\ =R_{H}({\frac {1}{n_{1}^{2}}}-{\frac {1}{n_{2}^{2}}})},

missä {\displaystyle R_{H}} on yllä mainittu Rydbergin vakio vetyatomille ja {\displaystyle \lambda } spektriviivan aallonpituus, joka syntyy, kun elektroni siirtyy {\displaystyle n_{2}}:neltä energiatilalta {\displaystyle n_{1}}:lle.

Lähteet

  • Simons, Lennart: Fysiikka korkeakouluja varten. Porvoo–Helsinki: WSOY, 1970.
  • Suvanto, Kari & Laajalehto, Kari: Tekniikan fysiikka 2. Helsinki: Edita, 2006. ISBN 951-37-4426-4
  • Brehm, John & Mullin, William: Introduction to the Structure of Matter. John Wiley & Sons, Inc., 1989. ISBN 0-471-60531-X

Read next

In 39 languages

Text from Wikipedia, CC BY-SA 4.0 · Source article