ความแตกต่างระหว่างสูตร Rydberg และ Balmer

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างสูตร Rydberg และ Balmer คือสูตร Rydberg ให้ความยาวคลื่นในรูปของเลขอะตอมของอะตอม ในขณะที่สูตร Balmer ให้ความยาวคลื่นในรูปของจำนวนเต็มสองตัว – m และ n

สูตรของ Rydberg และ Balmer มีความสำคัญในการกำหนดความยาวคลื่นของโฟตอนที่ปล่อยออกมาจากการกระตุ้นของอิเล็กตรอน สูตรเหล่านี้ได้รับการพัฒนาสำหรับสเปกตรัมอะตอมของไฮโดรเจน ดังนั้น สูตรเหล่านี้จึงใช้กับโมเดล Bohr

สูตร Rydberg คืออะไร

สูตร Rydberg คือนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่ทำนายความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมาจากการกระตุ้นอิเล็กตรอนในอะตอมกล่าวอีกนัยหนึ่ง สูตรนี้จะค้นหาความยาวคลื่นของโฟตอนที่ปล่อยออกมาเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่กลับไปยังสถานะพื้นดินจากสถานะตื่นเต้น สูตร Rydberg ได้รับการพัฒนาโดยนักฟิสิกส์ Johannes Rydberg ซึ่งพยายามหาความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์ระหว่าง wavenumbers ของเส้นสเปกตรัมที่อยู่ติดกันของสเปกตรัมของเส้นไฮโดรเจน สูตรมีดังนี้:

1/λ=RZ²(1/n₁²-1/ n₂²⁾

โดยที่ ความยาวคลื่น λ ของโฟตอนที่ปล่อยออกมา R คือค่าคงที่ Rydberg Z คือเลขอะตอมของอะตอมที่กำลังพิจารณา และ n₁ และ n 2 _{เป็นจำนวนเต็ม เสมอ n}1 _{< n}2 _{ต่อมาพบว่าจำนวนเต็มทั้งสองนี้เกี่ยวข้องกับเลขควอนตัมหลักซึ่งเกี่ยวข้องกับการปล่อยโฟตอน.}

อย่างไรก็ตาม สูตรนี้ใช้ได้กับอะตอมไฮโดรเจนและอะตอมขนาดเล็กอื่นๆ แต่เมื่อพูดถึงอะตอมขนาดใหญ่และซับซ้อน สูตร Rydberg ให้ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากผลการคัดกรองที่เกิดจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนหลายตัว (อิเล็กตรอนภายในถูกคัดกรองจากอิเล็กตรอนภายนอก)

รูปที่ 01: สเปกตรัมไฮโดรเจน

ยิ่งไปกว่านั้น โดยการกำหนดค่าต่างๆ ให้กับ n₁ และ n₂ จำนวนเต็ม เราจะได้ความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับอนุกรมเส้นที่ต่างกัน เช่น Lyman series, Balmer series, Paschen series เป็นต้น เมื่อแก้ปัญหาเกี่ยวกับสูตร Rydberg เราต้องใช้ค่าของตัวเลขควอนตัมหลักสำหรับ n₁ and n ₂ ตั้งแต่ n₁ < n₂, n₁ คือจำนวนควอนตัม ของระดับพลังงานที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปในขณะที่ n_{2 คือจำนวนควอนตัมของระดับพลังงานที่อิเล็กตรอนถูกปลดปล่อยออกมา}

สูตรยาหม่องคืออะไร

สูตร Balmer คือนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่สามารถใช้กำหนดความยาวคลื่นของเส้นที่มองเห็นได้สี่เส้นของสเปกตรัมเส้นไฮโดรเจนสูตรนี้ได้รับการพัฒนาโดยนักฟิสิกส์ Johann Jacob Balmer ในปี 1885 เขาพัฒนาสูตรนี้โดยใช้จำนวนเต็มสองจำนวน: m และ n สูตรมีดังนี้:

λ=constant(m₂/{m₂-n_2})

อย่างไรก็ตาม สูตรนี้เป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น นั่นหมายความว่า; ไม่ใช่สูตรที่ได้มาจากทฤษฎีใดทฤษฎีหนึ่งโดยเฉพาะ ยิ่งไปกว่านั้น สูตร Balmer นั้นเป็นความจริง แต่ในขณะที่ทำการพัฒนา มีข้อมูลการทดลองน้อยกว่าที่จะพิสูจน์ว่าเป็นสูตรที่แท้จริง ต่อมานักฟิสิกส์อีกคนหนึ่งชื่อ Rydberg ได้แก้ไขสูตรนี้ โดยระบุว่าสูตร Balmer มีการบังคับใช้อย่างกว้างขวาง โดยแนะนำแนวคิดเรื่องจำนวนคลื่นแทนความยาวคลื่น

ความแตกต่างระหว่างสูตร Rydberg และ Balmer คืออะไร

สูตรของ Rydberg และ Balmer เป็นสูตรที่สำคัญในวิชาเคมี อันที่จริง สูตร Rydberg เป็นอนุพันธ์ของสูตร Balmer นอกจากนี้ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสูตร Rydberg และ Balmer คือ สูตร Rydberg ให้ความยาวคลื่นในรูปของเลขอะตอมของอะตอม แต่สูตร Balmer ให้ความยาวคลื่นในรูปของจำนวนเต็มสองจำนวน: m และ n

ด้านล่างอินโฟกราฟิกสรุปความแตกต่างระหว่างสูตร Rydberg และ Balmer

สรุป – สูตร Rydberg vs Balmer

สูตรของ Rydberg และ Balmer เป็นสูตรที่สำคัญในวิชาเคมี สูตร Rydberg เป็นอนุพันธ์ของสูตร Balmer ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสูตร Rydberg และ Balmer คือสูตร Rydberg ให้ความยาวคลื่นในรูปของเลขอะตอมของอะตอม แต่สูตร Balmer ให้ความยาวคลื่นในรูปของจำนวนเต็มสองตัวคือ m และ n