Rydbergova formula

Rydbergova fórmula [rídbergova ~] podaja ionizacijsko energijo ali energijo, potrebno za vzbujenje atoma iz danega v višji energijski nivo za vodik in vodiku podobne atome, kjer ni treba upoštevati medsebojnega vpliva elektronov:

$W_{i}=-Z^{2}\left({\frac {1}{n_{1}^{2}}}-{\frac {1}{n_{2}^{2}}}\right){\frac {\mu _{0}^{2}m_{e}c^{4}e_{0}^{4}}{8h^{2}}}\!\,.$

Pri tem je Z naboj jedra, n₁ in n₂ začetno in končno vrstno število, μ₀ indukcijska konstanta, m_e masa elektrona, c hitrost svetlobe v praznem prostoru, e₀ osnovni naboj, h pa Planckova konstanta. Pri ionizaciji je končno vrstno število neskončno.

Zmnožek konstant, ki nastopa v zgornji enačbi, včasih poimenujejo tudi Rydbergova energija in označijo W_R: $W_{\rm {R}}={\frac {\mu _{0}^{2}m_{e}c^{4}e_{0}^{4}}{8h^{2}}}$

Spektroskopija

Rydbergova formula je pojasnila spektralne črte – Lymanovo, Balmerjevo in Paschenovo serijo, ki jih izseva atom vodika.

Rydbergovo formulo pogosto zapišejo tudi kot:

${\frac {1}{\lambda _{\mathrm {vac} }}}=RZ^{2}\left({\frac {1}{n_{1}^{2}}}-{\frac {1}{n_{2}^{2}}}\right)\!\,.$

Pri tem poimenujejo R Rydbergova konstanta:

$R={\frac {\mu _{0}^{2}m_{e}c^{3}e_{0}^{4}}{8h^{3}}}\!\,.$

Vrednost Rydbergove konstante je 1,0973731 · 10⁷ m^-1.

Zgodovina

Formulo je leta 1888 odkril švedski fizik Johannes Rydberg.

Viri

• Janez Strnad, Fizika, 3. del. Posebna teorija relativnosti. Kvantna fizika. Atomi. Državna založba Slovenije, Ljubljana 1982.