Пастаянная Рыдберга — фундаментальная фізічная пастаянная, якая ўваходзіць у формулы для разліку ўзроўняў энергіі і частот выпраменьваньня атамаў. Уведзена шведскім навукоўцам Ёханесам Робертам Рыдбергам у 1890 годзе пры вывучэнні спектраў выпрамянення атамаў. Абазначаецца як [1].

Дадзеная канстанта першапачаткова з’явілася як эмпірычны падгоначны параметр у формуле Рыдберга, якая апісвае спектральныя серыі вадароду. Пазней Нільс Бор паказаў, што яе значэнне можна вылічыць з больш фундаментальных пастаянных, патлумачыўшы іх сувязь з дапамогай сваёй мадэлі атама (мадэль Бора). Пастаянная Рыдберга з’яўляецца гранічным значэннем найвышэйшага хвалевага ліку любога фатона, які можа быць выпушчаны атамам вадароду; з другога боку, гэта хвалевы лік фатона з найменшай энергіяй, здольнага іанізаваць атам вадароду ў яго асноўным стане.

Таксама выкарыстоўваецца цесна звязаная з пастаяннай Рыдберга адзінка вымярэння энергіі, якая называецца Рыдберг і абазначаецца . Яна адпавядае энергіі фатона, хвалевы лік якога роўна пастаяннай Рыдберга, то-бок энергіі іанізацыі атама вадароду.

Па стане на 2012 год, пастаянная Рыдберга і g-фактар электрона з’яўляюцца найбольш дакладна вымеранымі фундаментальнымі фізічнымі пастаяннымі[2].

Лікавае значэннеПравіць

Лікавае значэнне канстанты Рыдберга, рэкамендаванае CODATA ў 2014 годзе, складае[3]:

  = 10973731,568508(65) м−1.

Для лёгкіх атамаў пастаянная Рыдберга мае наступныя значэнні:

  • вадарод:   = 109677,593 см−1;
  • дэйтэрый:   = 109707,417 см−1;
  • гелій:   = 109722,267 см−1.

У атамнай фізіцы канстанта часта ўжываецца ў выглядзе энергетычнай адзінкі (Рыдберг):

 

дзе   — бораўскі радыус. Лікавае значэнне[4][5]:

  эВ =   Дж.

УласцівасціПравіць

Пастаянная Рыдберга ўваходзіць у агульны закон для спектральных частот наступным чынам:

 

дзе   — хвалевы лік (па азначэнню, гэта адваротная даўжыня хвалі або лік даўжынь хваль, якія ўкладваюцца на 1 см), Z — парадкавы нумар атама.

  см−1

Адпаведна, выконваецца

 

Калі лічыць масу ядра атама бесканечна вялікай у параўнанні з масай электрона (гэта значыць лічыць, што ядро нерухома), то пастаянная Рыдберга для частаты ў Гц будзе вызначацца як

 

у сістэме СГС, дзе   і   — маса і зарад электрона,   — скорасць святла, а   — пастаянная Дзірака (ці прыведзеная пастаянная Планка).

У Міжнароднай сістэме адзінак (СІ) для частаты ў Гц:

 

дзе   — каэфіцыент з закона Кулона.

Лікавае значэнне[6]:

  с−1

Звычайна, калі кажуць аб пастаяннай Рыдберга, маюць на ўвазе пастаянную, вылічаную пры нерухомым ядры. Пры ўліку руху ядра маса электрона замяняецца прыведзенай масай электрона і ядра, і тады

 

дзе   — маса ядра атама.

Гл. таксамаПравіць

ЗноскіПравіць

  1. Ридберга постоянная // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — Т. 4. — С. 391. — 704 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-087-8.
  2. Pohl, Randolf; Antognini, Aldo; Nez, François; Amaro, Fernando D.; Biraben, François; Cardoso, João M. R.; Covita, Daniel S.; Dax, Andreas; et al. (2010). "The size of the proton". Nature 466 (7303): 213–216. doi:10.1038/nature09250. PMID 20613837. Bibcode2010Natur.466..213P. 
  3. Rydberg constant // 2014 CODATA recommended values
  4. Rydberg constant times hc in eV // 2014 CODATA recommended values
  5. Rydberg constant times hc in J // 2014 CODATA recommended values
  6. Rydberg constant times c in Hz // 2014 CODATA recommended values

ЛітаратураПравіць

  • Шпольский Э. В. Атомная физика. Том 1 — М.: Наука, 1974.
  • Борн М. Атомная физика. — М.: Мир, 1970.
  • Савельев И. В. Курс общей физики. Книга 5. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. — М.: АСТ, Астрель, 2003.