里德伯常量
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里德伯常量是物理学中经常用到的常量。根据2002年-{CODATA}-的结果,它的值是
里德伯常量起初是在为表示氢原子谱线的里德伯公式中引入的,里德伯公式
其中R即为里德伯常量。
1913年丹麦物理学家尼尔斯·玻尔创立的玻尔模型给出了里德伯常量的表达式:
其中:
然而应用玻尔模型计算出里德伯常量的数值:
- R = 109737.315cm − 1
而实验值
- R = 109677.58cm − 1
二者差值超过万分之五。英国光谱学家福勒(A.Fowler)提出了这一质疑。1914年玻尔提出,这是由于假设原子核静止不动引起的。实际情况是,原子核的质量不是无穷大,它与电子围绕共同的质心转动。玻尔对其理论进行了修正,用原子核和电子的折合质量μ代替了电子质量:
不同原子的里德伯常量RA不同。令
其中:
- α是精细结构常数
- λe是电子的康普顿波长
而一种原子的里德伯常量
其中M是原子核的质量。 下面给出了几个不同元素的原子里德伯常量的数值:
1H:109 677.58 cm-1
2D:109 707.42 cm-1
3T:109 717.35 cm-1
4He+:109 722.27 cm-1
7Li2+:109 728.80 cm-1
8Be3+:109 730.70 cm-1