Разница между формулой Ридберга и Балмера

ключевое отличие между формулой Ридберга и Балмера является то, что Формула Ридберга дает длину волны с точки зрения атомного номера атома, тогда как формула Бальмера дает длину волны с точки зрения двух целых чисел - m и n..

Формулы Ридберга и Бальмера важны при определении длины волны фотонов, излучаемых электронными возбуждениями. Эти формулы были разработаны для атомного спектра водорода. Поэтому эти формулы используются с моделью Бора.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое формула Ридберга
3. Что такое формула Бальмера
4. Сравнение бок о бок - формула Ридберга против Бальмера в табличной форме
6. Резюме

Что такое формула Ридберга?

Формула Ридберга - это математическое выражение, которое предсказывает длину волны света, излучаемого электронными возбуждениями в атомах. Другими словами, эта формула находит длину волны фотонов, которые испускаются, когда электрон возвращается в основное состояние из своего возбужденного состояния. Формула Ридберга была разработана физиком Йоханнесом Ридбергом, который пытался получить математическое соотношение между волновыми числами соседних спектральных линий спектра водородных линий. Формула выглядит следующим образом:

1 / λ = RZ²(1 / п₁²-1 / п₂²)

Где λ длина волны испущенного фотона, R - постоянная Ридберга, Z - атомный номер рассматриваемого атома, а n₁ и н₂ целые числа. Всегда н₁ < n₂. Позже выяснилось, что эти два целых числа связаны с главным квантовым числом, которое участвует в излучении фотона..

Однако эта формула применима для атома водорода и некоторых других небольших атомов. Но когда речь идет о больших и сложных атомах, формула Ридберга дает неверные результаты из-за экранирующего эффекта, который возникает из-за присутствия нескольких электронов (внутренние электроны экранированы от внешних электронов).

Рисунок 01: Водородный спектр

Более того, присваивая разные значения n₁ и н₂ целые числа, мы можем получить длины волн, соответствующие различным рядам линий, таким как ряды Лимана, ряды Бальмера, ряды Пашена и т. д. При решении задач, касающихся формулы Ридберга, мы должны использовать значения главных квантовых чисел для n₁ и н₂. С п₁ < n₂, N₁ является квантовым числом энергетического уровня, к которому электрон движется в то время как п₂ является квантовым числом уровня энергии, с которой высвобождается возбужденный электрон.

Что такое формула Бальмера?

Формула Бальмера - это математическое выражение, которое можно использовать для определения длин волн четырех видимых линий спектра водородных линий. Эта формула была разработана физиком Иоганном Якобом Балмером в 1885 году. Он разработал эту формулу, используя два целых числа: m и n. Формула выглядит следующим образом:

λ = константа (м₂/ М₂-N₂)

Однако эта формула полностью эмпирическая. Это значит; это не формула, полученная из конкретной теории. Более того, формула Бальмера была верна, но во время ее разработки было меньше экспериментальных данных, чтобы доказать, что это истинная формула. Позже, другой физик по имени Ридберг изменил эту формулу, заявив, что формула Бальмера имеет широкое применение, введя понятие волнового числа вместо длины волны.

В чем разница между формулой Ридберга и Бальмера?

Формула Ридберга и Балмера - важные формулы в химии. На самом деле, формула Ридберга является производной формулы Бальмера. Кроме того, ключевое различие между формулой Ридберга и Бальмера состоит в том, что формула Ридберга дает длину волны с точки зрения атомного номера атома, а формула Бальмера дает длину волны с точки зрения двух целых чисел: m и n..

Ниже инфографики суммируется разница между формулой Ридберга и Бальмера.

Резюме - Формула Ридберга против Бальмера

Формула Ридберга и Балмера - важные формулы в химии. Формула Ридберга является производной формулы Бальмера. Ключевое различие между формулой Ридберга и Бальмера состоит в том, что формула Ридберга дает длину волны в терминах атомного номера атома, а формула Бальмера дает длину волны в терминах двух целых чисел, m и n..

Ссылка:

1. Хельменстин, Тодд. «Что такое формула Ридберга и как она работает?» ThoughtCo, 28 августа 2019 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «HydrogenSpectrum» Кейтлин Джо Рэмси - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia