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里德伯常量

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里德伯常量(英語:Rydberg constant)是物理學中經常用到的常數。根據2014年CODATA的結果,它的值是

[1]

里德伯常量起初是在為表示原子譜線的里德伯公式中引入的,里德伯公式

其中R即為里德伯常量。

1913年丹麥物理學家尼爾斯·波爾創立的波爾模型給出了里德伯常量的表達式:

其中:

電子質量
電荷
真空電容率
光速
普朗克常數

然而應用波爾模型計算出里德伯常量的數值

而實驗值

二者差值超過萬分之五。英國天文學和光譜學家艾爾弗雷德·福勒提出了這一質疑。1914年波爾提出,這是由於假設原子核靜止不動引起的。實際情況是,原子核的質量不是無窮大,它與電子圍繞共同的質心轉動。波爾對其理論進行了修正,用原子核和電子的折合質量μ代替了電子質量:

不同原子的里德伯常量RA不同。令

其中:

精細結構常數
是電子的康普頓波長

而一種原子的里德伯常量

其中M是原子核的質量。 下面給出了幾個不同元素的原子裡德伯常量的數值:

1H:109 677.58 cm-1
2D:109 707.42 cm-1
3T:109 717.35 cm-1
4He+:438710.32 cm-1
7Li2+:987098.22 cm-1
8Be3+:1754841.28 cm-1

里德伯能量

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里德伯能量符號為Ry,是時的光子能量,即氫的第一電離能。

原子物理中常用的里德伯能量其數值如下:

[2]

參閱

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參考資料

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  1. ^ CODATA Value: Rydberg constant. physics.nist.gov. [2016-12-09]. (原始內容存檔於2021-05-06). 
  2. ^ P.J. Mohr, B.N. Taylor, and D.B. Newell (2011), "The 2010 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants" (Web Version 6.0). This database was developed by J. Baker, M. Douma, and S. Kotochigova. Available: http://physics.nist.gov/constants頁面存檔備份,存於網際網路檔案館). National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899. Link to R頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), Link to hcR頁面存檔備份,存於網際網路檔案館