الجديد

ما هي صيغة Rydberg وكيف تعمل؟

ما هي صيغة Rydberg وكيف تعمل؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

صيغة Rydberg هي صيغة رياضية تستخدم للتنبؤ بطول موجة الضوء الناتج عن حركة الإلكترون بين مستويات الطاقة في الذرة.

عندما يتغير الإلكترون من مدار ذري إلى آخر ، تتغير طاقة الإلكترون. عندما يتغير الإلكترون من المدار ذي الطاقة العالية إلى حالة الطاقة المنخفضة ، يتم إنشاء فوتون من الضوء. عندما ينتقل الإلكترون من طاقة منخفضة إلى حالة طاقة أعلى ، يتم امتصاص فوتون من الضوء بواسطة الذرة.

كل عنصر لديه بصمة طيفية متميزة. عندما يتم تسخين الحالة الغازية لعنصر ما ، فسوف ينبعث عنه الضوء. عندما يتم تمرير هذا الضوء من خلال مقضب المنشور أو الحيود ، يمكن تمييز خطوط مشرقة من ألوان مختلفة. كل عنصر يختلف قليلا عن العناصر الأخرى. كان هذا الاكتشاف بداية دراسة التحليل الطيفي.

معادلة ريدبرج

كان يوهانس ريدبرغ عالم فيزياء سويدي حاول إيجاد علاقة رياضية بين خط طيفي واحد وعناصر معينة معينة. اكتشف أخيرًا أن هناك علاقة صحيحة بين موجات الخطوط المتعاقبة.

تم دمج النتائج التي توصل إليها مع نموذج بوهر للذرة لإنشاء هذه الصيغة:

1 / λ = RZ2(1 / ن12 - 1 / ن22)

أين

λ هو الطول الموجي للفوتون (الطول الموجي = 1 / الطول الموجي)
R = ثابت Rydberg (1.0973731568539 (55) × 107 م-1)
Z = العدد الذري للذرة
ن1 و ن2 هي الأعداد الصحيحة حيث ن2 > ن1.

وقد وجد لاحقا أن ن2 و ن1 كانت مرتبطة عدد الكم الرئيسي أو عدد الكم الطاقة. هذه الصيغة تعمل بشكل جيد للغاية للتحولات بين مستويات الطاقة من ذرة الهيدروجين مع إلكترون واحد فقط. بالنسبة للذرات ذات الإلكترونات المتعددة ، تبدأ هذه الصيغة في الانهيار وتعطي نتائج غير صحيحة. سبب عدم الدقة هو أن كمية فحص الإلكترونات الداخلية للتحولات الإلكترون الخارجي تختلف. المعادلة بسيطة للغاية لتعويض الاختلافات.

يمكن تطبيق صيغة Rydberg على الهيدروجين للحصول على خطوطها الطيفية. وضع ن1 إلى 1 وتشغيل n2 من 2 إلى اللانهاية تعطي سلسلة ليمان. يمكن أيضًا تحديد سلاسل طيفية أخرى:

ن1ن2يتقارب نحواسم
12 → ∞91.13 نانومتر (فوق البنفسجي)سلسلة ليمان
23 → ∞364.51 نانومتر (الضوء المرئي)سلسلة بالمر
34 → ∞820.14 نانومتر (الأشعة تحت الحمراء)سلسلة باشن
45 → ∞1458.03 نانومتر (الأشعة تحت الحمراء البعيدة)سلسلة Brackett
56 → ∞2278.17 نانومتر (الأشعة تحت الحمراء البعيدة)سلسلة Pfund
67 → ∞3280.56 نانومتر (الأشعة تحت الحمراء البعيدةسلسلة همفريز

بالنسبة لمعظم المشكلات ، ستتعامل مع الهيدروجين حتى تتمكن من استخدام الصيغة:

1 / λ = صH(1 / ن12 - 1 / ن22)

حيث رH هو ثابت Rydberg ، لأن Z للهيدروجين هو 1.

Rydberg الفورمولا عملت مشكلة مثال

العثور على الطول الموجي للإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث من الإلكترون يرتاح من ن = 3 إلى ن = 1.

لحل المشكلة ، ابدأ بمعادلة Rydberg:

1 / λ = R (1 / ن12 - 1 / ن22)

الآن قم بتوصيل القيم ، حيث n1 هو 1 و ن2 هو 3. استخدم 1.9074 × 107 م-1 لرايدبرج ثابت:

1 / λ = (1.0974 × 107)(1/12 - 1/32)
1 / λ = (1.0974 × 107)(1 - 1/9)
1 / λ = 9754666.67 م-1
1 = (9754666.67 م-1
1 / 9754666.67 م-1 = λ
λ = 1.025 × 10-7 م

لاحظ أن الصيغة تعطي طول موجة بالأمتار باستخدام هذه القيمة من أجل ثابت Rydberg. سوف يُطلب منك في كثير من الأحيان تقديم إجابة بالنانومترات أو الأنجستروم.


شاهد الفيديو: تجربة ثابت رايدبيرج: مقدمة نظرية (شهر نوفمبر 2022).

Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos