Йоханнес Ридберг: швед физигі және оның формуласы

Кіріспе

Швед физигі (1854–1919)

Йоханнес (Янна) Роберт Ридберг (8 қараша 1854 – 28 желтоқсан 1919) – швед физигі, ең белгілісі 1888 жылы жасаған Ридберг формуласымен танымал. Бұл формула сутегі атомындағы электронның энергия деңгейі өзгерген кезде шығарылатын фотондардың (көрінетін жарық және басқа электромагниттік сәулеленудің) толқын ұзындығын сипаттау үшін қолданылады.

Өмірбаян

Ридберг 1854 жылғы 8 қарашада Швецияның оңтүстігіндегі Халмстад қаласында Свен Ридберг пен Мария Андерсон Ридбергтің жалғыз баласы ретінде дүниеге келді. Ол 4 жасқа толғанда әкесі қайтыс болды, және отбасы аз кірістен күнкөріс жасауға мәжбүр болды. 1873 жылы ол математика және физика пәндерінен жоғары бағалар алып, Халмстадтың элементарлық мектебін бітірді. Сол жылы Лунд университетіне қабылданды, екі жылдан кейін бакалавр дәрежесін алды. 1879 жылы «Konstruktioner af kägelsnitt i 3 och 4 punktskontakt» тақырыбындағы диссертациясын қорғап, философия докторы ғылымын қорлады. Ридберг мансабын осы мекемеде аманюенсис қызметінен бастады. 1880 жылы математика доценті, ал 1882 жылы физика доценті атанды. Осы кезде ол атомдық салмақты зерттеуге кірісті, себебі Менделеевтің периодтық жүйесіндегі атомдардың салмағының түсініксіз өсу себебін білгісі келді. Ол бірнеше жыл бойы формула іздеді, бірақ нәтижеге қол жеткізе алмады. Оның келесі жұмысы атом спектрлерін зерттеу және олардың пайда болу себептерін түсіндіру болды. Алайда, Ридбергтің зерттеулері оны 1888 жылы формула жариялауға әкелді, оны сутегі ғана емес, басқа элементтердің спектрлік сызықтарын сипаттау үшін де пайдалануға болады. 1890 жылы осы тақырыпта жарияланғаннан кейін Ридберг периодтық кестедегі сәтсіз ізденістеріне қайта оралды. 1897 жылы Ридберг профессорлық қызметке үміткерлік білдірді, бірақ саладағы сарапшылардың ұсыныстарына қарамастан, өтініші қабылданбады. Алайда, ол экстраординарлық профессор атанды. 1909 жылы ғана толық профессор дәрежесіне ие болды. Қосымша табыс табу үшін 1891 жылдан бастап Лундтағы Sparbanken банкінде сандық сарапшы, ал 1905 жылдан бастап Мальмёдегі сақтандыру актуарлық қызметін атқарды. 1913 жылы Ридберг ауыр сырқатқа шалдығып, зерттеу жұмыстарын баяулатуға мәжбүр болды, ал 1915 жылы денсаулығына байланысты демалысқа шықты. 1919 жылғы 28 желтоқсанда Лунд ауруханасында қайтыс болды. Оның орнын шәкірті Манне Зигбан басты. Ридберг Лундтың солтүстік зиратында жерленген. Одан соң әйелі Лидия Карлссон (1856–1925), ұлы Хельге Ридберг (1887–1968) және қызы Герда Ридберг (1891–1983) қалды.

Rydberg was born 8 November 1854 in Halmstad in southern Sweden, the only child of Sven Rydberg and Maria Anderson Rydberg. When he was 4 years old his father died, and the family was forced to live on a small income. In 1873 he graduated from Halmstads elementärläroverk, where he received high grades in maths and physics. Later that year he enrolled in Lund University, and two years later he was awarded his bachelor's degree. In 1879 he was awarded his Doctor of Philosophy with his dissertation "Konstruktioner af kägelsnitt i 3 och 4 punktskontakt". Rydberg began his career as an amanuensis in the institution. He became a docent in maths in 1880, and in 1882 became a docent in physics. At this time he began studying the standard atomic weight, because he wondered what was the reason for the seemingly random increase in weight for the atoms in Mendeleev's periodic system. He searched for a formula for several years to no avail. His next work was about investigating the atomic spectra, explaining why these occurred. However, Rydberg's research led him to publish a formula in 1888 which could be used to describe the spectral lines not only for hydrogen but other elements as well. After his publication in 1890 on the subject, Rydberg returned to his fruitless research on the periodic table. Rydberg applied for a professorship in 1897, but despite the recommendations of experts in the subject he was rejected. However, he became an extraordinary professor instead. It was not until 1909 that he was upgraded into a full professorship. To earn extra money he worked part time as a numerical examiner at Sparbanken in Lund from 1891 and as an actuary in Malmö from 1905. In 1913, Rydberg became very ill and was forced to slow down his pace of research, and in 1915 he was granted leave on account of his illness. He died on 28 December 1919 at Lund Hospital and was succeeded by his student Manne Siegbahn. Rydberg is buried at the northern cemetery in Lund and left his wife Lydia Carlsson (1856–1925), son Helge Rydberg (1887–1968) and daughter Gerda Rydberg (1891–1983).

Ридберг формуласы

Ридберг тұрақтысы деп аталатын физикалық тұрақты, сондай-ақ Ридберг бірлігі де оның есімімен аталған. Рыдберг формуласында n әрпімен белгіленген бас квант санының өте жоғары мәндеріне ие қозу күйіндегі атомдар Рыдберг атомдары деп аталады. Ридбергтің спектрлік зерттеулер атомды және оның химиялық қасиеттерін теориялық тұрғыдан түсінуге көмектеседі деген болжамы 1913 жылы Нильс Бордың жұмысымен расталды (сутек спектріне қараңыз). Оның құрметіне, шексіз массасы бар гипотетикалық атомға негізделген маңызды спектроскопиялық тұрақты Ридберг (R) деп аталады.