里德伯常量

里德伯常量

基本物理常量之一
里德伯常量是原子物理学中的基本物理常量之一,为一经验常数,一般取R=1.097373157×10m。里德伯常量起初是在为表示氢原子光谱的里德伯公式中引入的, 1/λ=R[(1/n)-(1/m)]。其中的R,即里德伯常量,实验测得的数值为:R=1.0967758×10m。1913年波尔推导出其理论值,为R=1.09737315689396×10m,与实验值吻合得很好。
  • 中文名:里德伯常量
  • 外文名:Rydberg constant
  • 别名:
  • 理论值:R=1.097373157×10^7 m^-1
  • 实验值:R=1.0967758×10^7m^-1

历史

1885年,瑞士数学教师约翰·雅各布·巴尔默(J.J.Balmer)在一篇论文中报告了氢原子光谱的一个经验规律:1/λ=R[(1/2)-(1/n)],同时得出里德伯常量的近似数值。

1908年,德国物理学家弗里德里希·帕邢(Friedrich Paschen)发现了氢原子光谱的帕邢系。

玻尔的推导

1913,年丹麦物理学家尼尔斯·玻尔运用自己创立的原子模型和普朗克的量子学说第一次试图计算推导出里德伯常量的精确值:

R=2πme/[(4πε')ch]

e是元电荷,h是普朗克常数,ε'为真空介电常数,m为电子质量。

计算后可得:R = 1.097373157×10m,与实验值误差仅万分之五。

1914年,针对误差,玻尔提出,这是由于假设原子核静止不动引起的。实际情况是,原子核的质量不是无穷大,它与电子围绕共同的质心转动。玻尔对其理论进行了修正,用原子核和电子的原子核折合质量μ代替了电子质量修正了模型。

玻尔把普朗克常数和里德伯常量联系起来,体现了联系的普遍性和特殊性,原子结构模型理论与原子光谱的本质联系为光谱学的发展奠定了基础。

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