词条 | 里德伯常量 |
释义 | § 概述 里德伯常量 里德伯常量 Rydberg constant 原子物理学中的基本物理常量之一。常出现在氢、碱金属原子等能级公式或光谱波数公式中,1890年J.R.里德伯列出氢原子光谱波数公式时引入。不计及原子核的运动时的里德伯常量记为R∞,其精确值为R∞=10973731.534米-1。玻尔氢原子理论得出里德伯常量R∞与电子静质量me、基元电荷e、普朗克常量h、真空光速c和真空电容率ε0等基本物理常量的关系为这一关系后来进一步由量子力学得出。由于R∞能以很高的精度确定,传统上它是计算式中其他基本常量的基础;反之,从不同物理领域实验获得的这些基本常量的组合与R∞的符合程度是物理基本理论自洽性的很好检验。 § 发现 1885年,瑞士数学教师约翰·雅各布·巴尔默(J.J.Balmer)在一一篇论文中报告了氢原子光谱的一个经验规律[2]:1/λ=R[(1/2^2)-(1/n^2)],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。 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=2π^2m'e^4╱(4πε')^2ch^3 e是元电荷、h是普朗克常数、ε'为真空电容率、m'为电子质量 计算后可得:R=R = 1.09737315×10^7 m^-1,与实验值误差超过万分之五。 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。[1] § 里德伯简介 J.R 里德伯(RYDBERC,Janne Robert)瑞典物理学家,1854年11月8日生于哈母尔斯达德,1919年12月28日卒于隆德,1901年起成为隆德的教授,里德伯从事于元素周期系和光谱系的研究。1889年他向瑞典科学院提交论文“Recherches sur la constitution des spectres d'emission des e'lemeuts".里德伯常数和近来发现的里德伯原子都是以他的名字命名的。1913年他发表了论文”Elektron,der erste Grundstoff" 和“Untersuchungen uber das Systen der Grundstoffe". § 注意 玻尔还考虑了原子核的运动导出不同原子质量M的里德伯常量为里德伯常量依赖于原子质量的微小差别曾被用来鉴别同位素。 |
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