Rydbergova konstanta

(přesměrováno z Rydberg (jednotka))

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 – v limitě nekonečné hmotnosti jádra.

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

DefiniceEditovat

Definiční vztah a hodnota Rydbergovy konstanty je

 

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

Její hodnota je[1]

 

Příbuzné konstantyEditovat

S Rydbergovou konstantou úzce souvisí tzv. Rydbergova frekvence, což je největší možná frekvence světla, které může vyzářit atom vodíku. Její hodnotu dostaneme násobením Rydbergovy konstanty rychlostí světla[2]

 

Další úzce související veličinou, užívanou v atomové fyzice je tzv. Rydbergova energie[3][4]

 

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"):

 

Dvojnásobek Rydbergovy energie se nazývá Hartreeova energie (značka Eh)[5][6]

 

Další vztahyEditovat

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:  .

ReferenceEditovat

  1. CODATA hodnota Rydbergovy konstanty. Dostupné online. NIST, 2018 (anglicky)
  2. CODATA hodnota Rydbergovy konstanty krát   v Hz. Dostupné online. NIST, 2018 (anglicky)
  3. CODATA hodnota Rydbergovy konstanty krát   v J. Dostupné online. NIST, 2018 (anglicky)
  4. CODATA hodnota Rydbergovy konstanty krát   v eV. Dostupné online. NIST, 2018 (anglicky)
  5. CODATA hodnota Hartreeovy energie. Dostupné online. NIST, 2018 (anglicky)
  6. CODATA hodnota Hartreeovy energie v eV. Dostupné online. NIST, 2018 (anglicky)

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

Související článkyEditovat