Unterschied zwischen Rydberg- und Balmer-Formel

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 13:35

Der Hauptunterschied zwischen der Rydberg- und der Balmer-Formel besteht darin, dass die Rydberg-Formel die Wellenlänge in Bezug auf die Ordnungszahl des Atoms angibt, während die Balmer-Formel die Wellenlänge in Bezug auf zwei ganze Zahlen angibt – m und n.

Die Formeln von Rydberg und Balmer sind wichtig, um die Wellenlänge der Photonen zu bestimmen, die von den Elektronenanregungen emittiert werden. Diese Formeln wurden für das Wasserstoffatomspektrum entwickelt. Daher werden diese Formeln mit dem Bohr-Modell verwendet.

Was ist die Rydberg-Formel?

Rydberg-Formel ist ein mathematischer Ausdruck, der die Wellenlänge des Lichts vorhersagt, das von Elektronenanregungen in Atomen emittiert wird. Mit anderen Worten, diese Formel findet die Wellenlänge von Photonen, die emittiert werden, wenn ein Elektron aus seinem angeregten Zustand in den Grundzustand zurückkehrt. Die Rydberg-Formel wurde von dem Physiker Johannes Rydberg entwickelt, der versuchte, eine mathematische Beziehung zwischen den Wellenzahlen benachbarter Spektrallinien des Wasserstofflinienspektrums abzuleiten. Die Formel lautet wie folgt:

1/λ=RZ²(1/n₁²-1/ n₂²⁾

Dabei ist λ Wellenlänge des emittierten Photons, R die Rydberg-Konstante, Z die Ordnungszahl des betrachteten Atoms und n₁ und n 2 _{sind ganze Zahlen. Immer n}1 _{< n}2 _{Später fand man heraus, dass diese beiden ganzen Zahlen mit der Hauptquantenzahl zusammenhängen, die an der Photonenemission beteiligt ist.}

Diese Formel gilt jedoch für das Wasserstoffatom und einige andere kleine Atome. Wenn es jedoch um große und komplizierte Atome geht, liefert die Rydberg-Formel aufgrund des Abschirmeffekts, der durch das Vorhandensein mehrerer Elektronen entsteht, falsche Ergebnisse (innere Elektronen werden von äußeren Elektronen abgeschirmt).

Abbildung 01: Wasserstoffspektrum

Darüber hinaus können wir, indem wir n₁ und n2 _{verschiedene Werte zuweisen, die Wellenlängen erh alten, die den verschiedenen Linienreihen entsprechen wie Lyman-Reihen, Balmer-Reihen, Paschen-Reihen usw. Bei der Lösung von Problemen bezüglich der Rydberg-Formel müssen wir die Werte der Hauptquantenzahlen für n}1 _{und n} verwenden 2 _{Da n}1 _{< n}2 _{ist, ist n}1 _{die Quantenzahl des Energieniveaus, auf das sich das Elektron bewegt, während n}2 _{die Quantenzahl des Energieniveaus ist, aus dem das angeregte Elektron freigesetzt wird.}

Was ist Balmer Formula?

Balmer-Formel ist ein mathematischer Ausdruck, der verwendet werden kann, um die Wellenlängen der vier sichtbaren Linien des Wasserstofflinienspektrums zu bestimmen. Diese Formel wurde 1885 vom Physiker Johann Jacob Balmer entwickelt. Er entwickelte diese Formel unter Verwendung von zwei ganzen Zahlen: m und n. Die Formel lautet wie folgt:

λ=constant(m₂/{m₂-n_2})

Diese Formel ist jedoch rein empirisch. Das bedeutet; es ist keine Formel, die von einer bestimmten Theorie abgeleitet wird. Darüber hinaus war die Balmer-Formel wahr, aber zum Zeitpunkt ihrer Entwicklung gab es weniger experimentelle Daten, um zu beweisen, dass es sich um eine wahre Formel handelt. Später modifizierte ein anderer Physiker namens Rydberg diese Formel und stellte fest, dass die Balmer-Formel eine breite Anwendbarkeit hat, und führte das Konzept der Wellenzahl anstelle der Wellenlänge ein.

Was ist der Unterschied zwischen der Rydberg- und der Balmer-Formel?

Die Formel von Rydberg und Balmer sind wichtige Formeln in der Chemie. Eigentlich ist die Rydberg-Formel eine Ableitung der Balmer-Formel. Außerdem besteht der Hauptunterschied zwischen der Rydberg- und der Balmer-Formel darin, dass die Rydberg-Formel die Wellenlänge in Bezug auf die Ordnungszahl des Atoms angibt, die Balmer-Formel jedoch die Wellenlänge in Bezug auf zwei ganze Zahlen angibt: m und n.

Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen der Rydberg- und der Balmer-Formel zusammen.

Zusammenfassung – Formel Rydberg vs. Balmer

Die Formel von Rydberg und Balmer sind wichtige Formeln in der Chemie. Die Rydberg-Formel ist eine Ableitung der Balmer-Formel. Der Hauptunterschied zwischen der Rydberg- und der Balmer-Formel besteht darin, dass die Rydberg-Formel die Wellenlänge in Bezug auf die Ordnungszahl des Atoms angibt, die Balmer-Formel jedoch die Wellenlänge in Bezug auf zwei ganze Zahlen, m und n, angibt.