Rydbergova konstanta

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Rydbergova konstanta je fyzikální konstanta pojmenovaná po švédském fyzikovi Johannesu Rydbergovi. Představuje nejvyšší možný vlnočet (převrácená hodnota vlnové délky) elektromagnetického záření, které může vyzářit nejjednodušší atom – atom vodíku.[pozn. 1]

Rydbergova konstanta a další příbuzné konstanty, jako Rydbergova frekvence, Rydbergova energie a Hartreeova energie mají zásadní význam ve spektroskopii.

Definice[editovat | editovat zdroj]

Definiční vztah a hodnota Rydbergovy konstanty je:[1]

kde je konstanta jemné struktury, je hmotnost elektronu, je rychlost světla ve vakuu, je Planckova konstanta.

Příbuzné konstanty[editovat | editovat zdroj]

S Rydbergovou konstantou úzce souvisí tzv. Rydbergova frekvence, což je největší možná frekvence světla, které může vyzářit atom vodíku.[pozn. 1] Její hodnotu dostaneme násobením Rydbergovy konstanty rychlostí světla.

Další úzce související veličinou, užívanou v atomové fyzice je tzv. Rydbergova energie:

kde J značí jednotku joule, eV je elektronvolt. Významnost této konstanty se projevuje i v tom, že její hodnotou je definována speciální fyzikální jednotka energie (není jednotkou SI), používaná v atomové fyzice a spektroskopii, zvaná rydberg (značka "Ry"):

[1]

Dvojnásobek Rydbergovy energie se nazývá Hartreeova energie (značka Eh):

[1]

Další vztahy[editovat | editovat zdroj]

Rydbergova konstanta resp. Hartreeova energie může být vyjádřena také následujícími vztahy.

a

kde

je Planckova konstanta,
je redukovaná Planckova konstanta,
je rychlost světla ve vakuu,
je konstanta jemné struktury,
je Comptonova vlnová délka elektronu,
je Comptonova frekvence elektronu,
je Comptonův úhlový kmitočet elektronu,
je Bohrův poloměr.

Druhá rovnice je důležitá, protože jde koeficient energie atomových orbitalů atomu vodíku: .

Poznámky[editovat | editovat zdroj]

  1. a b Ve skutečnosti je toto vymezení pouze přibližné. Konstanta je přesně definována uvedeným vztahem univerzálních konstant, který je odvozen pro idealizovaný atom s jádrem nekonečně hmotnějším než je obíhající elektron (proto neobvyklý index v symbolu), takže těžiště soustavy je přesně ve středu jádra.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b c Adjustace konstant CODATA 2014. Dostupné online. NIST, 2014 (anglicky)

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Rydberg constant na anglické Wikipedii.

Související články[editovat | editovat zdroj]