Rydberg-Formel
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Die Rydberg Formel (Rydberg-Ritz Formel) wird in der Atomphysik benutzt, um das komplette Spektrum des Lichtes bei der Emission von Licht durch Wasserstoff zu bestimmen. Diese Formel wurde später erweitert, um das Spektrum auch aller anderen Elemente zu bestimmen.
Die Formel wurde durch den schwedischen Physiker Janne Rydberg aufgestellt und am 5. November 1888 erstmals vorgestellt.
[Bearbeiten] Rydberg Formel für Wasserstoff
Mit
- λvac ist die Wellenlänge des Lichtes, wenn dieses im Vakuum emittiert wird.
- R ist die Rydberg-Konstante für Wasserstoff.
- n1 und n2 sind die ganzzahligen Werte der Hauptquantenzahl mit n1 < n2.
Mit n1 gleich 1 (Grundzustand) und n2 gleich 2 bis unendlich, erhält man eine Serie von Spektrallinien, die auch Lyman-Serie genannt wird. Der erste Übergang der Serie hat eine Wellenlänge von 121nm, die Seriengrenze liegt bei 91nm. Analog ergeben sich die anderen Serien:
| n1 | n2 | Name | Wellenlänge des Übergangs |
| 1 |  |
Lyman-Serie | 121nm |
| 2 |  |
Balmer-Serie | 656nm |
| 3 |  |
Paschen-Serie | 1874nm |
| 4 |  |
Brackett-Serie | 4051nm |
| 5 |  |
Pfund-Serie | 7456nm |
| 6 |  |
Humphrey-Serie | 12365nm |
[Bearbeiten] Rydberg Formel für Wasserstoff-ähnliche Atome
Die obige Formel lässt sich auch für Wasserstoff-ähnliche Atome anderer chemischer Elemente erweitern.
mit
- λvac ist die Wellenlänge des Lichtes
emittiert im Vakuum.
- R ist die Rydberg-Konstante für das jeweilige Element;
- Z ist die Kernladung, d.h. die Anzahl der Protonen im Atomkern eines Elementes;
- n1 und n2 sind die ganzzahligen Werte der Hauptquantenzahl mit n1 < n2.
Diese Formel lässt sich nur auf Wasserstoff-ähnliche Elemente anwenden, d.h. auf Elemente, die nur ein Elektron in einer nicht abgeschlossenen Schale besitzen. Solche Elemente sind z.B. Lithium, Natrium und Kalium. Außerdem werden Korrekturen, die aufgrund von Drehimpulsen oder releativistischen Effekten verursacht werden nicht berücksichtigt.
