Novo

Kaj je formula Rydberga in kako deluje?

Kaj je formula Rydberga in kako deluje?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Rydbergova formula je matematična formula, ki se uporablja za napovedovanje valovne dolžine svetlobe, ki izhaja iz elektrona, ki se giblje med energijskimi nivoji atoma.

Ko se elektron spremeni iz ene atomske orbitale v drugo, se energija elektrona spremeni. Ko se elektron spremeni iz orbitale z visoko energijo v nižje energijsko stanje, nastane foton svetlobe. Ko se elektron premakne iz nizke energije v višje energijsko stanje, atom foto absorbira svetlobo.

Vsak element ima značilen spektralni prstni odtis. Ko se plinsko stanje elementa segreje, bo oddajalo svetlobo. Ko ta svetloba prehaja skozi prizmo ali difrakcijsko rešetko, lahko ločimo svetle črte različnih barv. Vsak element se nekoliko razlikuje od drugih elementov. To odkritje je bilo začetek študija spektroskopije.

Rydbergova enačba

Johannes Rydberg je bil švedski fizik, ki je skušal najti matematično razmerje med eno spektralno črto in naslednjo določenih elementov. Sčasoma je odkril, da med valovnimi števili zaporednih črt obstaja celoten odnos.

Njegove ugotovitve so združili z Bohrovim modelom atoma, da bi ustvarili to formulo:

1 / λ = RZ2(1 / n12 - 1 / n22)

kje

λ je valovna dolžina fotona (valovno število = 1 / valovna dolžina)
R = Rydbergova konstanta (1.0973731568539 (55) x 107 m-1)
Z = atomska številka atoma
n1 in n2 so cela števila, kjer je n2 > n1.

Pozneje je bilo ugotovljeno, da n2 in n1 so bili povezani z glavnim kvantnim številom ali energijskim kvantnim številom. Ta formula deluje zelo dobro pri prehodih med energijskimi nivoji vodikovega atoma z le enim elektronom. Pri atomih z več elektroni se ta formula začne razgrajevati in daje napačne rezultate. Razlog za netočnost je v tem, da je količina presejanja notranjih elektronov za zunanje prehode elektronov različna. Enačba je preveč poenostavljena, da bi nadomestila razlike.

Rydbergovo formulo lahko uporabimo za vodik, da dobimo njegove spektralne črte. Nastavitev n1 do 1 in teče n2 od 2 do neskončnosti daje serijo Lyman. Določene so lahko tudi druge spektralne serije:

n1n2Zbližuje se protiIme
12 → ∞91,13 nm (ultravijolično)Lyman serija
23 → ∞364,51 nm (vidna svetloba)Balmer serija
34 → ∞820,14 nm (infrardeče)Paschen serija
45 → ∞1458,03 nm (daleč infrardeč)Serija Brackett
56 → ∞2278,17 nm (daleč infrardeč)Serija Pfund
67 → ∞3280,56 nm (daleč infrardečHumphreys serija

Za večino težav se boste spopadli z vodikom, tako da lahko uporabite formulo:

1 / λ = RH(1 / n12 - 1 / n22)

kjer RH je Rydbergova konstanta, saj je Z vodik 1.

Rydbergova formula s primerom težava

Poiščite valovno dolžino elektromagnetnega sevanja, ki ga oddaja elektron, se sprosti od n = 3 do n = 1.

Če želite rešiti težavo, začnite z Rydbergovo enačbo:

1 / λ = R (1 / n12 - 1 / n22)

Zdaj priključite vrednosti, kjer je n1 je 1 in n2 je 3. Uporabite 1.9074 x 107 m-1 za konstanto Rydberga:

1 / λ = (1.0974 x 107)(1/12 - 1/32)
1 / λ = (1.0974 x 107)(1 - 1/9)
1 / λ = 9754666,67 m-1
1 = (9754666,67 m)-1
1 / 9754666,67 m-1 = λ
λ = 1.025 x 10-7 m

Upoštevajte, da formula daje valovno dolžino v metrih z uporabo te vrednosti za Rydbergovo konstanto. Pogosto vas bodo prosili, da odgovorite v nanometrih ali angstromih.


Poglej si posnetek: Quantum Chemistry - Rydberg Formula (Februar 2023).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos