Ключевое различие между формулами Ридберга и Бальмера заключается в том, что формула Ридберга дает длину волны через атомный номер атома, тогда как формула Бальмера дает длину волны через два целых числа – m и n.
Формулы Ридберга и Бальмера важны для определения длины волны фотонов, испускаемых электронным возбуждением. Эти формулы были разработаны для атомного спектра водорода. Поэтому эти формулы используются с моделью Бора.
Что такое формула Ридберга?
Формула Ридберга - это математическое выражение, которое предсказывает длину волны света, испускаемого электронными возбуждениями в атомах. Другими словами, эта формула определяет длину волны фотонов, которые испускаются, когда электрон возвращается в основное состояние из своего возбужденного состояния. Формула Ридберга была разработана физиком Йоханнесом Ридбергом, который попытался вывести математическую зависимость между волновыми числами соседних спектральных линий спектра водородных линий. Формула выглядит следующим образом:
1/λ=RZ2(1/n12-1/ n22)
Где λ длина волны испускаемого фотона, R – постоянная Ридберга, Z – атомный номер рассматриваемого атома, а n1 и n 2 - целые числа. Всегда n1 < n2 Позже было обнаружено, что эти два целых числа связаны с главным квантовым числом, которое участвует в испускании фотона..
Однако эта формула применима к атому водорода и некоторым другим малым атомам. Но, когда речь идет о больших и сложных атомах, формула Ридберга дает неверные результаты из-за эффекта экранирования, возникающего из-за наличия множества электронов (внутренние электроны экранируются от внешних электронов).
Рисунок 01: Спектр водорода
Более того, присваивая различные значения n1 и n2 целым числам, мы можем получить длины волн, соответствующие разным сериям линий. таких как ряды Лаймана, ряды Бальмера, ряды Пашена и т. д. При решении задач на формулу Ридберга приходится использовать значения главных квантовых чисел для n1 и n 2 Поскольку n1 < n2, n1 является квантовым числом энергетического уровня, на который переходит электрон, а n2 - квантовое число энергетического уровня, с которого освобождается 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 Бальмером в 1885 году. Он разработал эту формулу, используя два целых числа: m и n. Формула выглядит следующим образом:
λ=constant(m2/{m2-n2})
Однако эта формула полностью эмпирическая. Это означает; это не формула, выведенная из конкретной теории. Более того, формула Бальмера была верной, но на момент ее разработки было меньше экспериментальных данных, доказывающих, что это истинная формула. Позже другой физик по имени Ридберг модифицировал эту формулу, заявив, что формула Бальмера имеет широкое применение, введя понятие волнового числа вместо длины волны.
В чем разница между формулами Ридберга и Бальмера?
Формула Ридберга и Бальмера - важные формулы в химии. На самом деле формула Ридберга является производной от формулы Бальмера. Кроме того, ключевое различие между формулами Ридберга и Бальмера заключается в том, что формула Ридберга дает длину волны через атомный номер атома, а формула Бальмера дает длину волны через два целых числа: m и n.
Ниже в инфографике представлена разница между формулами Ридберга и Бальмера.
Резюме – Формула Ридберга и Бальмера
Формула Ридберга и Бальмера - важные формулы в химии. Формула Ридберга является производной от формулы Бальмера. Ключевое различие между формулами Ридберга и Бальмера заключается в том, что формула Ридберга дает длину волны через атомный номер атома, а формула Бальмера дает длину волны через два целых числа, m и n.
