Rydberg-Konstante

In der Spektroskopie ist die Rydberg-Konstante eine physikalische Konstante, die sich auf die elektromagnetischen Spektren eines Atoms bezieht. Ihr Symbol ist R ∞ {\Darstellungsart R_{\infty }} {\displaystyle R_{\infty }}für schwere Atome oder R H {\Darstellungsart R_{\Text{H}}}{\displaystyle R_{\text{H}}} für Wasserstoff. Die Konstante ist nach dem schwedischen Physiker Johannes Rydberg benannt. Die Konstante tauchte erstmals als empirischer Anpassungsparameter in der Rydberg-Formel für die Wasserstoff-Spektralreihe auf. Niels Bohr zeigte später, dass ihr Wert aus fundamentaleren Konstanten über sein Bohr-Modell berechnet werden kann. Ab 2018[update] sind R ∞ {\displaystyle R_{\infty }} {\displaystyle R_{\infty }}und der Elektronenspin g-Faktor die am genauesten gemessenen physikalischen Konstanten.

Die Konstante wird entweder für Wasserstoff als R H {\Anzeigeart R_{\Text{H}}} ausgedrückt {\displaystyle R_{\text{H}}}oder an der Grenze der unendlichen nuklearen Masse als R ∞ {\Darstellungsstil R_{\infty }} {\displaystyle R_{\infty }}. In beiden Fällen wird die Konstante verwendet, um den Grenzwert der höchsten Wellenzahl (inverse Wellenlänge) eines Photons auszudrücken, das von einem Atom emittiert werden kann, oder alternativ die Wellenzahl des Photons mit der niedrigsten Energie, das ein Atom aus seinem Grundzustand ionisieren kann. Die Wasserstoff-Spektralreihe kann einfach durch die Rydberg-Konstante für Wasserstoff R H {\Darstellungsart R_{\Text{H}}}}{\displaystyle R_{\text{H}}} und die Rydberg-Formel ausgedrückt werden.

In der Atomphysik entspricht die Rydberg-Energieeinheit, Symbol Ry, der Energie des Photons, dessen Wellenzahl die Rydberg-Konstante ist, d.h. der Ionisationsenergie des Wasserstoffatoms.

Fragen und Antworten

F: Was ist die Rydberg-Konstante?


A: Die Rydberg-Konstante ist eine physikalische Konstante, die sich auf die elektromagnetischen Spektren eines Atoms bezieht. Sie wird verwendet, um den Grenzwert der höchsten Wellenzahl (inverse Wellenlänge) eines Photons auszudrücken, das von einem Atom emittiert werden kann, oder, alternativ, die Wellenzahl des Photons mit der niedrigsten Energie, das ein Atom aus seinem Grundzustand ionisieren kann.

F: Nach wem wurde sie benannt?


A: Die Rydberg-Konstante wurde nach dem schwedischen Physiker Johannes Rydberg benannt.

F: Welche Symbole werden für sie verwendet?


A: Das Symbol für schwere Atome ist R∞ und für Wasserstoff ist es RH.

F: Wie wurde der Wert berechnet?


A: Der Wert wurde mit Hilfe des Bohr-Modells von Niels Bohr aus weiteren fundamentalen Konstanten berechnet.

F: Welche Anwendungen gibt es für diese Konstante?


A: Diese Konstante kann verwendet werden, um die Wasserstoff-Spektralserie in Form der Rydberg-Formel auszudrücken, und sie entspricht auch der Energie eines Photons, dessen Wellenzahl gleich dieser Konstante ist - d.h. der Ionisierungsenergie eines Wasserstoffatoms.

F: Ist sie eine der am genauesten gemessenen physikalischen Konstanten im Jahr 2018?


A: Ja, im Jahr 2018 sind sowohl R∞ als auch der g-Faktor des Elektronenspins die beiden am genauesten gemessenen physikalischen Konstanten.

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