Constante de Rydberg


En espectroscopia , la constante de Rydberg , símbolo de átomos pesados ​​o de hidrógeno, que lleva el nombre del físico sueco Johannes Rydberg , es una constante física relacionada con los espectros electromagnéticos de un átomo. La constante surgió primero como un parámetro de ajuste empírico en la fórmula de Rydberg para la serie espectral de hidrógeno , pero Niels Bohr demostró más tarde que su valor podía calcularse a partir de constantes más fundamentales a través de su modelo de Bohr . A partir de 2018 , y factor g de espín de electrones son las constantes físicas medidas con mayor precisión . [1]

La constante se expresa para hidrógeno como , o en el límite de masa nuclear infinita como . En cualquier caso, la constante se usa para expresar el valor límite del número de onda más alto (longitud de onda inversa) de cualquier fotón que pueda ser emitido por un átomo o, alternativamente, el número de onda del fotón de energía más baja capaz de ionizar un átomo de su estado fundamental. La serie espectral del hidrógeno se puede expresar simplemente en términos de la constante de Rydberg para el hidrógeno y la fórmula de Rydberg .

En física atómica , la unidad de energía de Rydberg , símbolo Ry, corresponde a la energía del fotón cuyo número de onda es la constante de Rydberg, es decir, la energía de ionización del átomo de hidrógeno en un modelo de Bohr simplificado. [ cita requerida ]

El modelo de Bohr explica el espectro atómico del hidrógeno (ver series espectrales de hidrógeno ), así como otros átomos e iones. No es perfectamente exacto, pero es una aproximación notablemente buena en muchos casos, e históricamente jugó un papel importante en el desarrollo de la mecánica cuántica . El modelo de Bohr postula que los electrones giran alrededor del núcleo atómico de manera análoga a los planetas que giran alrededor del sol.

En la versión más simple del modelo de Bohr, la masa del núcleo atómico se considera infinita en comparación con la masa del electrón, [6] de modo que el centro de masa del sistema, el baricentro , se encuentra en el centro de la núcleo. Esta aproximación de masa infinita es a lo que se alude con el subíndice. El modelo de Bohr luego predice que las longitudes de onda de las transiciones atómicas de hidrógeno son (ver fórmula de Rydberg ):

donde n 1 y n 2 son dos números enteros positivos diferentes (1, 2, 3, ...), y es la longitud de onda (en el vacío) de la luz emitida o absorbida.