Princip kombinace Rydberg – Ritz - Rydberg–Ritz combination principle

tento článek potřebuje další citace pro ověření. Prosím pomozte vylepšit tento článek podle přidávání citací ke spolehlivým zdrojům. Zdroj bez zdroje může být napaden a odstraněn. Najít zdroje: „Princip kombinace Rydberg – Ritz“  – zprávy  · noviny  · knihy  · učenec  · JSTOR (Březen 2015) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

The Princip kombinace Rydberg – Ritz je empirické zobecnění navržené Walther Ritz v roce 1908 k popisu vztahu spektrálních čar pro všechny atomy. Princip stanoví, že spektrální čáry jakéhokoli prvku patří frekvence to jsou součet nebo rozdíl frekvencí dvou dalších řádků. Čáry spektra prvků lze předvídat z existujících čar.^[1][2] Protože frekvence světla je úměrná vlnové číslo nebo reciproční vlnová délka, princip lze také vyjádřit pomocí vlnových čísel, která jsou součtem nebo rozdílem vlnových čísel dvou dalších řádků.

Další související verze spočívá v tom, že vlnové číslo nebo vzájemnou vlnovou délku každé spektrální čáry lze zapsat jako rozdíl dvou členů.^[3][4] Nejjednodušším příkladem je atom vodíku, popsal Rydbergův vzorec

${displaystyle {frac {1} {lambda}} = Rleft ({frac {1} {n_ {1} ^ {2}}} - {frac {1} {n_ {2} ^ {2}}} přesně)}$

kde ${displaystyle lambda}$ je vlnová délka, ${displaystyle R}$ je Rydbergova konstanta, a ${displaystyle n_ {1}}$ a ${displaystyle n_ {2}}$ jsou kladná celá čísla taková, že ${displaystyle n_ {1}$. To je rozdíl dvou formálních podmínek ${displaystyle T_ {n} = {frac {R_ {H}} {n ^ {2}}}}$.^[3]

Vztah ke kvantové teorii

Princip kombinace je vysvětlen pomocí kvantové teorie. Světlo se skládá z fotony jehož energie E je úměrná frekvenci ν a vlnovému číslu světla: E = hν = hc / λ (kde h je Planckova konstanta, c je rychlost světla a λ je vlnová délka. Kombinace frekvencí nebo vlnových čísel je pak ekvivalentní kombinaci energií.

Podle kvantová teorie atomu vodíku navrhl Niels Bohr v roce 1913 může mít atom jen určité energetické hladiny. Vstřebávání nebo emise částice světla nebo foton odpovídá a přechod mezi dvěma možnými energetickými hladinami a energie fotonu se rovná rozdílu mezi jejich dvěma energiemi. Při dělení hc se vlnové číslo fotonu rovná rozdílu mezi dvěma podmínky, každá se rovná energii dělené hc nebo an energie v jednotkách vlnového čísla (cm^–1). Energetické hladiny atomů a molekul dnes popisuje termínové symboly které označují jejich kvantová čísla.

Přechod z počáteční na konečnou energetickou hladinu také zahrnuje stejnou energetickou změnu, ať už k ní dojde v jednom kroku nebo ve dvou krocích prostřednictvím přechodného stavu. Energie přechodu v jednom kroku je součet energií přechodu ve dvou krocích: (E.₃ - E₁) = (E.₂ - E₁) + (E.₃ - E₂).

Databázové tabulky řádků spekter NIST obsahují pozorované řádky a řádky vypočítané pomocí principu kombinace Ritz.^[5]

Dějiny

Spektrální čáry vodík byly analyzovány a bylo zjištěno, že mají matematický vztah v Série Balmer. Toto bylo později rozšířeno na obecný vzorec zvaný Rydbergův vzorec. To lze použít pouze na atomy podobné vodíku. V roce 1908 Ritz odvodil vztah, který lze aplikovat na všechny atomy. Tento princip, Rydberg-Ritzův princip kombinace, se dnes používá při identifikaci přechodových linií atomů.

Reference

externí odkazy

• Walther Ritz (1908). „O novém zákonu sériových spekter“. Astrofyzikální deník. 28: 237–243. Bibcode:1908ApJ .... 28..237R. doi:10.1086/141591.