Rydberg formülü - Turkipedia

Rydberg formülü uyarılmış hidrojen atomundan yayılan elektromanyetik ışınımın dalga boyunun hesaplanmasında kullanılan ve İsveçli fizikçi Johannes Rydberg (1854-1919) tarafından geliştirilen bir formüldür. Bu formül atom yapısının anlaşılmasında büyük rol oynamıştır.

Atom yapısı

Klasik atom modelinde atom bir çekirdek ve çevresinde dolaşan elektronlardan oluşur. Atomun uyarılması halinde elektronlar daha üst enerji düzeyine yükselir ve daha sonra foton (elektromanyetik ışınım) yayınlayarak yeniden eski düzeylerine dönerler. Ancak yayınlanan fotonun dalga boyu rastgele değildir. Gerek uyarılma ve gerekse foton yayınlama aşamasında atomun sadece belli dalga boylarına duyarlı olduğu görülür. Bu dalga boyları 1888 yılında Rydberg tarafından geliştirilen formül ile verilir.

Hidrojen için Rydberg formülü

{\frac {1}{\lambda }}=R_{\mathrm {H} }\left({\frac {1}{n_{1}^{2}}}-{\frac {1}{n_{2}^{2}}}\right)

Formülde R Rydberg sabitidir.

R_{\mathrm {H} }\approx 10973732{\mbox{ m}}^{-1}

n₁ değişkeni 1 den 6 ya kadar değer alabilir. n₂ değişkeni ise n₁ den büyüktür. (n₁ ve n₂ elektronun birinci ve ikinci enerji düzeyidir.)

Seriler

Görüldüğü gibi n₂ nin bir üst sınırı olmadığından n₁ in her değeri için pek çok dalga boyu hesaplanabilir. Ancak formülün yapısından ötürü n₂<< n₁ için dalga boyu asimptotik olarak bir değere yaklaşır. (λ_k, en kısa dalga boyu) n₁ in her değeri için hesaplanan dalga boylarına bu alanda çalışmış olan bilim insanlarının adı verilmiştir. n₁ in her değeri için seri adı, bilim insanının adı ve ek kısa dalga boyu aşağıda verilmiştir. (nm kısalması ile namometre kastedilmiştir )

n₁=1 için Lyman serisi: Amerikalı fizikçi Thedore Lyman (1874-1954) λ_k = 91.13 nm .

n₁=2 için Balmer serisi İsveçli matematikçi Johann Jakob Balmer (1825-1898). λ_k = 364.51 nm.

n₁=3 için Paschen serisi: Alman fizikçi Friedrich Paschen (1865-1947). λ_k = 820.14 nm.

n₁=4 için Brackett serisi: Amerikalı fizikçi Frederick Sumner Brackett (1896-1988). λ_k = 1458.03 nm.

n₁=5 için Pfund serisi: Amerikalı fizikçi August Herman Pfund (1879-1979). λ_k = 2278.17 nm.

n₁=6 için Humphreys serisi: Amerikalı fizikçi Curtis Judson Humphreys (1898-1986). λ_k = 3280.56 nm.

Bu serilerden Lyman serisi görünür ışıktan daha kısa dalga boyuna sahiptir. Balmer serisi görünür ışık alanında serilere sahiptir. Bu sebepten ilk incelenen seri Balmer serisidir. Diğer seriler ise kızıl ötesi alandadır.

Ayrıca bakınız

İlgili Araştırma Makaleleri

Elektromanyetik tayf veya elektromanyetik spektrum (EMS), evrenin herhangi bir yerinde fizik kurallarınca mümkün kılınan tüm elektromanyetik radyasyonu ve farklı ışınım türevlerinin dalga boyları veya frekanslarına göre bu tayftaki rölatif yerlerini ifade eden ölçüt. Herhangi bir cismin elektromanyetik tayfı veya spektrumu, o cisim tarafından çevresine yayılan karakteristik net elektromanyetik radyasyonu tabir eder.

Foton, Modern Fizik'te ışık, radyo dalgaları gibi elektromanyetik radyasyonu içeren Elektromanyetik Alan kuantumu yani ışığın temel birimidir. Ayrıca, Elektromanyetik Kuvvet'lerde kuvvet taşıyan, kütlesiz temel parçacıktır. Parçacık terimi; genelde kütlesi olan veya ne kadar küçük olursa olsun bir cismi var olan anlamıyla kullanılır. Ancak, fotonlar için kullanılırken "en küçük enerji yumağı"nı temsil eden bir birimi ifade eder. Fotonlar Bozon sınıfına aittir. Kütlesiz oldukları için boşluktaki hızı 299.792.458 m/s dir.

Planck sabiti (h), bir fizik sabitidir ve kuantum mekaniğindeki aksiyonum kuantumu için kullanılır. Değeri h= 6.62607015×10−34 J⋅s' dir. Planck sabiti daha önceleri bir Fotonun enerjisi (E) ile elektromanyetik dalgasının frekansı (ν) arasında bir orantı idi. Enerji ile frekans arasındaki bu ilişki Planck ilişkisi veya Planck formülü olarak adlandırılır:

\text{[math]}

Enerji seviyesi, atom çekirdeğinin etrafında katman katman biçiminde bulunan kısımların her biridir. Bu yörüngelerde elektronlar bulunur. Yörüngenin numarası; 1, 2, 3, 4, ... gibi sayı değerlerini alabilir. Yörünge numarasına baş kuantum sayısı da denir ve "n" ile gösterilir. Yörünge numarası ile yörüngenin çekirdeğe uzaklığı doğru orantılıdır.

Işık akısı bir fiziksel niceliktir ve insan gözünün algıladığı ışık gücünün miktarını ifade eder. Bu tariften de anlaşıldığı gibi, ışık akısı hem ışınım yapan kaynağın gücüne hem de insan gözünün özelliğine bağlıdır. SI birimi MKS sisteminde lumen dir.

Rydberg sabiti, Rydberg formülündeki sabittir ve uyarılmış hidrojen atomunun yaydığı elektromanyetik ışınımın dalgaboyunun hesaplanmasında kullanılır. Bu sabit adını İsveçli fizikçi Johannes Rydberg'ten (1854-1919) almıştır. Sabitin sayısal değeri fizikte kullanılan diğer sabitlerden türetilmiştir.

Radyasyon veya ışınım, elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar biçimindeki enerji yayımı ya da aktarımıdır. "Radyoaktif maddelerin alfa, beta, gama gibi ışınları yaymasına" veya "Uzayda yayılan herhangi bir elektromanyetik ışını meydana getiren unsurların tamamına" da radyasyon denir. Bir maddenin atom çekirdeğindeki nötronların sayısı, proton sayısına göre oldukça fazla veya oldukça az ise; bu tür maddeler kararsız bir yapı göstermekte ve çekirdeğindeki nötronlar alfa, beta, gama gibi çeşitli ışınlar yaymak suretiyle parçalanmaktadırlar. Çevresine bu şekilde ışın saçarak parçalanan maddelere radyoaktif madde denir.

<span class="mw-page-title-main">Compton saçılması</span>

Compton olayı, yüksek enerjili X ışınlarının fotonu ile karbon atomunun serbest elektronunun çarpıştırılması sonucu elektronun ve fotonun şekildeki gibi saçılması olayıdır.

İletim hattı, elektronik ve haberleşme mühendisliğinde, akımın dalga karakteristiğinin hesaba katılmasını gerektirecek kadar yüksek frekanslarda, radyo frekansı, alternatif akımın iletimi için tasarlanmış özel kablo. İletim hatları radyo vericisi, alıcısı ve bunların anten bağlantıları, kablolu televizyon yayınlarının dağıtımı ve bilgisayar ağları gibi yerlerde kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Johann Jakob Balmer</span> Matematikçi ve fizikçi

Johann Jakob Balmer, İsviçreli matematikçi ve matematiksel fizikçidir.

Kuantum mekaniği madde ve atomların ve atom içindeki parçacıklar ölçeğinde enerji ile etkileşimlerinin davranışını açıklayan bilimsel ilkeler organıdır: Bu makaleye teknik olmayan konuların tanıtımında ulaşabilirsiniz.

Bohr yarıçapı bir fizik sabitidir. Hidrojen atomunun, protonu ve elektronu arasındaki mesafeye eşittir. Bohr yarıçapının, bir atomda Bohr atom modeli içindeki rolünden dolayı adlandırılmak istenmiştir. Fakat bu olay Niels Bohr'dan sonra gerçekleşmiştir. Uluslararası birimler sisteminde Bohr yarıçapı:

\text{[math]}

\text{[math]}

: serbest uzayın elektriksel geçirgenliği

\text{[math]}

: Planck sabiti

\text{[math]}

: elektronun kütlesi

\text{[math]}

: elemanter yük

\text{[math]}

: ışık hızı sabiti

\text{[math]}

: ince yapı sabiti

Modern kuantum (nicem) mekaniğinden önce gelen eski kuantum (nicem) kuramı, 1900 ile 1925 yılları arasında elde edilen sonuçların birikimidir. Bu kuramın, klasik mekaniğin ilk doğrulamaları olduğunu günümüzde anladığımız bu kuram, ilk zamanlar tamamlanmış veya istikrarlı değildi. Bohr modeli çalışmaların odak noktasıydı. Eski kuantum döneminde, Arnold Sommerfield, uzay nicemlenimi olarak anılan açısal momentumun (devinimin) z-bileşkesinde nicemlenim yaparak önemli katkılarda bulunmuştur. Bu katkı, electron yörüngelerinin dairesel yerine eliptik olduğunu ortaya çıkarmıştır ve kuantum çakışıklık kavramını ortaya atmıştır. Bu kuram, electron dönüsü hariç Zeeman etkisini açıklamaktadır.

Atom fiziğinde Balmer serileri veya Balmer çizgileri hidrojen atomunun tayf çizgilerini emisyonu olan isimlendirilmiş altı serinin gösterimidir.. Balmer serileri Johann Balmer tarafından 1885'te deneysel olarak bulunmuş olan Balmer folmulü sayesinde hesaplanır.

Planck yasası belirli bir sıcaklıkta termal denge durumunda bulunan bir kara cisim ışımasının yaydığı elektromanyetik radyasyonu ifade eder. Yasa 1900 yılında Max Planck bu ismi önerdikten sonra isimlendirilmiştir. Planck yasası modern fiziğin ve kuantum teorisinin öncül bir sonucudur.

Hidrojen tayfı serileri Bohr modeline göre, baş kuantum sayısına (n) bağlı olarak uyarılmış hidrojen atomunun ışıması serileridir.Atomik hidrojenin emisyon spektrumu, Rydberg formülüyle elde edilen dalgaboylarına göre birkaç tayf serisine ayrılmıştır.

Paschen serisi atom fiziğinde uyarılmış atomların yaydığı ışığın dalga boyunu (λ) gösteren serilerden biridir. Seri adını Alman fizikçi Friedrich Paschen'den (1865-1947) alır. Paschen, bu serileri 1908 de bulmuştur. Rydberg formülüne göre uyarılmış bir atomda 3. enerji düzeyindeki elektronların enerji düzeylerini değişirken şu şekilde ışınım yaparlar:

Brackett serisi atom fiziğinde uyarılmış atomların yaydığı ışığın dalga boyunu (λ) gösteren serilerden biridir. Seri adını Amerikalı fizikçi Frederick Sumner Brackett’den (1896-1988) alır. Brackett bu serileri 1922 yılında de bulmuştur. Rydberg formülüne göre uyarılmış bir atomda 4. enerji düzeyindeki elektronların enerji düzeylerini değişirken şu şekilde ışınım yaparlar:

\text{[math]}

Pfund serisi atom fiziğinde uyarılmış atomların yaydığı ışığın dalga boyunu (λ) gösteren serilerden biridir. Seri adını Alman fizikçi August Herman Pfund'dan (1879-1949) alır.

Raman spektroskopisi, moleküler titreşimleri ölçmek için kullanılan bir spektroskopi yöntemidir. Bu yöntem, moleküllerin "yapısal parmakizlerini" tanımlamak için çokça kimya laboratuvarlarında kullanılır. Adını Hint fizikçi Chandrasekhara Venkata Raman'dan alır.

Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.