리드베리 방정식 계산기

리드베리 방정식은 수소와 수소형 이온에서 전자 전이에 해당하는 파장을 설명합니다. 이러한 계의 전자는 양의 정수 주양자수 n으로 구분되는 특정 에너지 준위만 가질 수 있습니다. 서로 다른 두 준위 사이를 이동하면 원자는 준위 차이와 같은 에너지의 광자를 방출하거나 흡수합니다. 이 계산기는 원자 번호와 준위 번호를 진공 파장, 역파장 및 진동수로 변환합니다. 계산식은 1/λ = RZ²|1/n₁² − 1/n₂²|입니다. R은 미터당 10,973,731.568160인 리드베리 상수, Z는 원자 번호, n₁과 n₂는 두 주양자수입니다. 절댓값을 사용하므로 방출 또는 흡수 순서 중 어느 쪽으로 준위를 입력해도 표시 파장은 양수입니다. 역수를 취해 파장을 구하고 미터에서 나노미터로 변환합니다. 진동수는 정확한 진공 광속인 초당 299,792,458 미터를 사용해 f = c/λ로 계산합니다. 중성 수소의 Z는 1입니다. n = 3과 n = 2 사이 전이는 약 656.1 나노미터의 익숙한 붉은 발머 알파 파장을 만듭니다. 전자가 하나인 헬륨 이온은 Z = 2이므로 같은 준위 쌍의 역파장이 수소의 네 배입니다. 이러한 단순한 Z 제곱 비례는 이상적인 수소형 모델의 특징입니다. 두 준위 모두 양의 정수여야 하며 같은 준위 사이에서는 전이가 생기지 않습니다. 방정식은 전자 하나가 훨씬 무거운 원자핵 주위를 도는 이상적인 경우에 매우 정확하지만 실제 스펙트럼에는 보정이 필요합니다. 원자핵의 유한한 질량에 따른 환산 질량 효과는 동위원소마다 유효 리드베리 상수를 조금 바꿉니다. 미세 구조, 초미세 구조, 램 이동, 외부 전기장이나 자기장 및 핵 운동은 측정 선을 갈라지게 하거나 이동시킬 수 있습니다. 다전자 원자는 기본 방정식이 담지 못하는 전자 차폐와 상호작용도 포함합니다. 분광학자는 파장 패턴으로 원자와 이온을 식별하고 천체 광원을 조사하며 기기를 교정하고 관측된 빛을 양자 에너지 차이와 연결합니다. 한 준위가 고정되면 이름이 붙은 수소 계열이 형성됩니다. 라이먼 계열은 n = 1, 발머 계열은 n = 2, 파셴 계열은 n = 3에서 끝납니다. 결과는 수소형 화학종의 표준 진공 예측값으로 사용하세요. 실험실 결과와 비교할 때는 공기와 진공 파장의 차이, 동위원소, 실험 정밀도 및 광원에 적합한 물리적 보정도 고려해야 합니다.