Principiul combinației Ritz

Principiul combinației Ritz (sau principiul combinației Rydberg-Ritz ) este o teorie propusă în 1908 de Walther Ritz conform căreia numărul de undă al oricărei linii spectrale este dat de diferența dintre doi termeni. Când a fost propus, era o regulă de bază, fără fundament teoretic.

Principiul s-a bazat pe formula lui Rydberg pentru atomul de hidrogen:

{\bar {\nu }}={\frac {1}{\lambda }}=R_{\mathrm {H} }\left({\frac {1}{n_{1}^{2}}}-{\frac {1}{n_{2}^{2}}}\right)

{\ displaystyle {\ bar {\ nu}} = {\ frac {1} {\ lambda}} = R _ {\ mathrm {H}} \ left ({\ frac {1} {n_ {1} ^ {2 }}} - {\ frac {1} {n_ {2} ^ {2}}} \ right)}

{\ displaystyle {\ bar {\ nu}} = {\ frac {1} {\ lambda}} = R _ {\ mathrm {H}} \ left ({\ frac {1} {n_ {1} ^ {2 }}} - {\ frac {1} {n_ {2} ^ {2}}} \ right)}

cu

λ lungimea de undă a radiației emise
R _H Constanta Rydberg a hidrogenului
$n_{1}$ ${\ displaystyle n_ {1}}$ $n_ {1}$ , $n_{2}$ ${\ displaystyle n_ {2}}$ $n_ {2}$ întreg ed $n_{2}>n_{1}$ ${\ displaystyle n_ {2}> n_ {1}}$ ${\ displaystyle n_ {2}> n_ {1}}$

Cei doi termeni, a căror diferență dă o linie spectrală, reprezintă nivelurile inițiale și finale ale energiei atomice.

Se poate generaliza ecuația Rydberg pentru alte elemente decât hidrogenul folosind formula Rydberg-Ritz:

{\bar {\nu }}={\frac {1}{\lambda }}=R_{M}\left[{\frac {1}{(n_{1}+a)^{2}}}-{\frac {1}{(n_{2}+b)^{2}}}\right]

{\ displaystyle {\ bar {\ nu}} = {\ frac {1} {\ lambda}} = R_ {M} \ left [{\ frac {1} {(n_ {1} + a) ^ {2} }} - {\ frac {1} {(n_ {2} + b) ^ {2}}} \ right]}

{\ displaystyle {\ bar {\ nu}} = {\ frac {1} {\ lambda}} = R_ {M} \ left [{\ frac {1} {(n_ {1} + a) ^ {2} }} - {\ frac {1} {(n_ {2} + b) ^ {2}}} \ right]}

cu:

$R_{M}$ ${\ displaystyle R_ {M}}$ ${\ displaystyle R_ {M}}$ Constanta Rydberg pentru un anumit element chimic
a și b parametrii caracteristici ai fiecărui element (pentru hidrogen, a și b sunt egali cu 0)

Fiecare element chimic are propria sa constantă Rydberg $R_{M}$ ${\ displaystyle R_ {M}}$ ${\ displaystyle R_ {M}}$ . Pentru toți atomii de hidrogen (adică cei cu un singur electron pe orbita exterioară), $R_{M}$ ${\ displaystyle R_ {M}}$ ${\ displaystyle R_ {M}}$ poate fi derivat din constanta Rydberg „la infinit” (pentru un nucleu infinit de greu), după cum urmează:

R_{M}={\frac {R_{\infty }}{1+m_{e}/M}}

{\ displaystyle R_ {M} = {\ frac {R _ {\ infty}} {1 + m_ {e} / M}}}

{\ displaystyle R_ {M} = {\ frac {R _ {\ infty}} {1 + m_ {e} / M}}}

unde este:

$M.$ ${\ displaystyle M}$ $M.$ masa nucleului său atomic
$m_{e}$ ${\ displaystyle m_ {e}}$ ${\ displaystyle m_ {e}}$ masa electronului

Constanta Rydberg „la infinit” ( CODATA , 2014) ^{[1] se} menține

R_{\infty }={\frac {m_{e}e^{4}}{(4\pi \varepsilon _{0})^{2}\hbar ^{3}4\pi c}}={\frac {m_{e}c^{2}e^{4}}{(4\pi \varepsilon _{0})^{2}(\hbar c)^{3}4\pi }}={\frac {m_{e}c^{2}\alpha ^{2}}{2hc}}={\frac {m_{e}e^{4}}{8\varepsilon _{0}^{2}h^{3}c}}=1.097\,373\,156\,850\,8(65)\times 10^{7}\,\mathrm {m} ^{-1}

{\ displaystyle R _ {\ infty} = {\ frac {m_ {e} e ^ {4}} {(4 \ pi \ varepsilon _ {0}) ^ {2} \ hbar ^ {3} 4 \ pi c }} = {\ frac {m_ {e} c ^ {2} e ^ {4}} {(4 \ pi \ varepsilon _ {0}) ^ {2} (\ hbar c) ^ {3} 4 \ pi }} = {\ frac {m_ {e} c ^ {2} \ alpha ^ {2}} {2hc}} = {\ frac {m_ {e} e ^ {4}} {8 \ varepsilon _ {0} ^ {2} h ^ {3} c}} = 1.097 \, 373 \, 156 \, 850 \, 8 (65) \ times 10 ^ {7} \, \ mathrm {m} ^ {- 1}}

{\ displaystyle R _ {\ infty} = {\ frac {m_ {e} e ^ {4}} {(4 \ pi \ varepsilon _ {0}) ^ {2} \ hbar ^ {3} 4 \ pi c }} = {\ frac {m_ {e} c ^ {2} e ^ {4}} {(4 \ pi \ varepsilon _ {0}) ^ {2} (\ hbar c) ^ {3} 4 \ pi }} = {\ frac {m_ {e} c ^ {2} \ alpha ^ {2}} {2hc}} = {\ frac {m_ {e} e ^ {4}} {8 \ varepsilon _ {0} ^ {2} h ^ {3} c}} = 1.097 \, 373 \, 156 \, 850 \, 8 (65) \ times 10 ^ {7} \, \ mathrm {m} ^ {- 1}}

unde este:

$\hbar$ ${\ displaystyle \ hbar}$ $\ hbar$ constanta Planck redusă
$m_{e}$ ${\ displaystyle m_ {e}}$ ${\ displaystyle m_ {e}}$ masa electronului
$Și$ ${\ displaystyle e}$ $Și$ sarcină elementară
$c$ ${\ displaystyle c}$ $c$ viteza luminii în vid
$\varepsilon _{0}$ ${\ displaystyle \ varepsilon _ {0}}$ $\ varepsilon _ {0}$ constanta dielectrică a vidului
α constantă a structurii fine

Notă

^ (EN) Rydberg constant la infinit , pe physics.nist.gov. Adus pe 12 mai 2019 .

Bibliografie

Peter Atkins, Julio De Paula, Chimie fizică , ediția a IV-a, Bologna, Zanichelli, septembrie 2004, ISBN 88-08-09649-1 .
Donald A. McQuarrie, John D. Simon, Chimie fizică. O abordare moleculară. , Ediția I, Bologna, Zanichelli, iulie 2000, ISBN 88-08-17640-1 .

Elemente conexe

Starea frecvenței Bohr

Controlul autorității	Tezaur BNCF 38878

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica

[1] (EN) Rydberg constant la infinit , pe physics.nist.gov. Adus pe 12 mai 2019 .

[1] se