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里德伯常量是物理学中经常用到的常量。根据2014年CODATA的结果,它的值是

[1]

里德伯常量起初是在为表示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·波尔创立的波尔模型给出了里德伯常量的表达式:

其中:

电子质量
电荷
真空电容率
光速
普朗克常数

然而应用波尔模型计算出里德伯常量的数值:

而实验值

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年波尔提出,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。波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:

精细结构常数
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

里德伯能量

里德伯能量符号为Ry,和里德伯常量有密切关系。里德伯能量是由波长为里德伯常量的光子的能量,也就是氢离子的电离能。

原子物理中常用的里德伯能量其数值如下:

[2]

参阅

参考资料

  1. ^ CODATA Value: Rydberg constant. physics.nist.gov. [2016-12-09].
  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页面存档备份,存于互联网档案馆). National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899. Link to R, Link to hcR

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