Кіріспе
Спектрлік сызықтар принципі
The Rydberg–Ritz combination principle is an empirical rule proposed by Walther Ritz in 1908 to describe the relationship of the spectral lines for all atoms, as a generalization of an earlier rule by Johannes Rydberg for the hydrogen atom and the alkali metals. The principle states that the spectral lines of any element include frequencies that are either the sum or the difference of the frequencies of two other lines. Lines of the spectra of elements could be predicted from existing lines. Since the frequency of light is proportional to the wavenumber or reciprocal wavelength, the principle can also be expressed in terms of wavenumbers which are the sum or difference of wavenumbers of two other lines. Another related version is that the wavenumber or reciprocal wavelength of each spectral line can be written as the difference of two terms. The simplest example is the hydrogen atom, described by the Rydberg formula
where is the wavelength, is the Rydberg constant, and and are positive integers such that This is the difference of two terms of form
is the numeral, (now known as n)
and are constants.
Ридберг-Ритц комбинациясы принципі – 1908 жылы Уолтер Риц ұсынған эмпирикалық ереже. Ол барлық атомдар үшін спектрлік сызықтардың қатынасын сипаттау мақсатымен, Иоганнес Ридбергтің сутек атомы және сілті металдары үшін бұрынғы ережесінің жалпылануы ретінде жасалған. Принципке сәйкес, кез келген элементтің спектрлік сызықтарында басқа екі сызықтың жиіліктерінің қосындысы немесе айырмасы болатын жиіліктер кездеседі. Элементтер спектрінің сызықтарын қолданыстағы сызықтардан болжауға болады. Жарықтың жиілігі толқын санымен немесе толқын ұзындығының кері шамасымен пропорционалды болғандықтан, принципті екі басқа сызықтың толқын сандарының қосындысы немесе айырмасы түрінде де беруге болады. Тағы бір ұқсас түрі – әрбір спектрлік сызықтың толқын саны немесе толқын ұзындығының кері шамасы екі мүшенің айырмасы ретінде жазылуы мүмкін. Ең қарапайым мысал – Ридберг формуласымен сипатталатын сутек атомы:
The Rydberg–Ritz combination principle is an empirical rule proposed by Walther Ritz in 1908 to describe the relationship of the spectral lines for all atoms, as a generalization of an earlier rule by Johannes Rydberg for the hydrogen atom and the alkali metals. The principle states that the spectral lines of any element include frequencies that are either the sum or the difference of the frequencies of two other lines. Lines of the spectra of elements could be predicted from existing lines. Since the frequency of light is proportional to the wavenumber or reciprocal wavelength, the principle can also be expressed in terms of wavenumbers which are the sum or difference of wavenumbers of two other lines. Another related version is that the wavenumber or reciprocal wavelength of each spectral line can be written as the difference of two terms. The simplest example is the hydrogen atom, described by the Rydberg formula
where is the wavelength, is the Rydberg constant, and and are positive integers such that This is the difference of two terms of form
is the numeral, (now known as n)
and are constants.
мұндағы λ – толқын ұзындығы, R – Ридберг тұрақтысы, ал n және m – оң бүтін сандар, мұндағы n > m. Бұл түріндегі екі мүшенің айырмасы болып табылады, ал n – сан (қазіргі кезде n деп аталады), ал R және m – тұрақты шамалар.
The Rydberg–Ritz combination principle is an empirical rule proposed by Walther Ritz in 1908 to describe the relationship of the spectral lines for all atoms, as a generalization of an earlier rule by Johannes Rydberg for the hydrogen atom and the alkali metals. The principle states that the spectral lines of any element include frequencies that are either the sum or the difference of the frequencies of two other lines. Lines of the spectra of elements could be predicted from existing lines. Since the frequency of light is proportional to the wavenumber or reciprocal wavelength, the principle can also be expressed in terms of wavenumbers which are the sum or difference of wavenumbers of two other lines. Another related version is that the wavenumber or reciprocal wavelength of each spectral line can be written as the difference of two terms. The simplest example is the hydrogen atom, described by the Rydberg formula
where is the wavelength, is the Rydberg constant, and and are positive integers such that This is the difference of two terms of form
is the numeral, (now known as n)
and are constants.
Кванттық теориямен байланысы
Комбинация принципі кванттық теория арқылы түсіндіріледі. Жарық энергиясы E жиілігі ν және жарықтың толқын санына пропорционал фотондардан тұрады: (мұнда h – Планк тұрақтысы, c – жарық жылдамдығы, λ – толқын ұзындығы). Жиіліктердің немесе толқын сандарының комбинациясы энергиялардың комбинациясына тең. Нильс Бордың 1913 жылы ұсынған сутек атомының кванттық теориясына сәйкес, атомның белгілі бір энергия деңгейлері ғана болуы мүмкін. Жарық немесе фотон бөлшегінің сіңірілуі немесе шығарылуы екі мүмкін энергия деңгейінің арасындағы ауысуға сәйкес келеді, ал фотон энергиясы олардың екі энергиясының айырмасына тең. hc-ге бөлгенде, фотонның толқын саны екі терминнің айырмасына тең, олардың әрқайсысы hc-ге бөлінген энергияға немесе толқын саны бірліктерінде (см–1) берілген энергияға тең. Атомдар мен молекулалардың энергия деңгейлері қазіргі кезде олардың кванттық сандарын көрсететін термин белгілері арқылы сипатталады. Сондай-ақ, бастапқы энергия деңгейінен соңғы энергия деңгейіне көшу, бір қадамда немесе аралық күй арқылы екі қадамда жүзеге асырылса да, энергияның бірдей өзгеруін қамтиды. Бір қадамдағы ауысу энергиясы екі қадамдағы ауысу энергияларының қосындысына тең: NIST деректер базасының спектр сызықтарының кестелерінде байқалған сызықтар және Риц комбинация принципі арқылы есептелген сызықтар бар.
The NIST database tables of lines of spectra contains observed lines and the lines calculated by use of the Ritz combination principle.
Тарих
Сутегінің спектрлік сызықтары талданып, Балмер сериясында математикалық байланысы бар екені анықталды. Кейіннен бұл Ридберг формуласы деп аталатын жалпы формулаға дейін дамытылды. Алайда, бұл формула тек сутек тәрізді атомдарға ғана қолданылатын. 1908 жылы Риц барлық атомдарға қолданылатын қатынасты шығарды, бұл есептеулер 1913 жылғы алғашқы кванттық атом моделінен бұрын жасалған және оның идеялары классикалық механикаға негізделген. Бұл принцип, Ридберг-Ритц комбинациялық принципі, бүгін де атомдардың өту сызықтарын анықтау үшін пайдаланылады.