Différence entre la formule de Rydberg et celle de Balmer

2024 Auteur: Alex Aldridge | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 13:38

La principale différence entre les formules de Rydberg et de Balmer est que la formule de Rydberg donne la longueur d'onde en termes de numéro atomique de l'atome, tandis que la formule de Balmer donne la longueur d'onde en termes de deux nombres entiers - m et n.

Les formules de Rydberg et Balmer sont importantes pour déterminer la longueur d'onde des photons émis par les excitations électroniques. Ces formules ont été développées pour le spectre atomique de l'hydrogène. Par conséquent, ces formules sont utilisées avec le modèle de Bohr.

Qu'est-ce que la formule de Rydberg ?

La formule de Rydberg est une expression mathématique qui prédit la longueur d'onde de la lumière émise par les excitations d'électrons dans les atomes. En d'autres termes, cette formule trouve la longueur d'onde des photons qui sont émis lorsqu'un électron revient à l'état fondamental à partir de son état excité. La formule de Rydberg a été développée par le physicien Johannes Rydberg qui a tenté de dériver une relation mathématique entre les nombres d'onde des raies spectrales adjacentes du spectre de la raie de l'hydrogène. La formule est la suivante:

1/λ=RZ²(1/n₁²-1/ n₂²⁾

Où, λ longueur d'onde du photon émis, R est la constante de Rydberg, Z est le numéro atomique de l'atome considéré, et n₁ et n 2 _{sont des entiers. Toujours n}1 _{< n}2 _{Plus tard, il a été découvert que ces deux nombres entiers sont liés au nombre quantique principal, qui est impliqué dans l'émission de photons.}

Cependant, cette formule s'applique à l'atome d'hydrogène et à quelques autres petits atomes. Mais, lorsqu'il s'agit d'atomes volumineux et compliqués, la formule de Rydberg donne des résultats incorrects en raison de l'effet d'écran qui se produit en raison de la présence de plusieurs électrons (les électrons internes sont masqués des électrons externes).

Figure 01: Spectre de l'hydrogène

De plus, en attribuant des valeurs différentes aux entiers n₁ et n₂, on peut obtenir les longueurs d'onde correspondant aux différentes séries de lignes comme la série de Lyman, la série de Balmer, la série de Paschen, etc. Lors de la résolution de problèmes concernant la formule de Rydberg, nous devons utiliser les valeurs des nombres quantiques principaux pour n₁ et n ₂ Puisque n₁ < n₂, n₁ est le nombre quantique du niveau d'énergie vers lequel l'électron se déplace tandis que n_{2 est le nombre quantique du niveau d'énergie à partir duquel l'électron excité est libéré.}

Qu'est-ce que la formule de Balmer ?

La formule de Balmer est une expression mathématique qui peut être utilisée pour déterminer les longueurs d'onde des quatre raies visibles du spectre de la raie de l'hydrogène. Cette formule a été développée par le physicien Johann Jacob Balmer en 1885. Il a développé cette formule en utilisant deux nombres entiers: m et n. La formule est la suivante:

λ=constante(m₂/{m₂-n_2})

Cependant, cette formule est entièrement empirique. Cela signifie; ce n'est pas une formule dérivée d'une théorie particulière. De plus, la formule de Balmer était vraie, mais au moment de son développement, il y avait moins de données expérimentales pour prouver qu'il s'agissait d'une vraie formule. Plus tard, un autre physicien nommé Rydberg a modifié cette formule, déclarant que la formule de Balmer a une large applicabilité, introduisant le concept de nombre d'onde au lieu de longueur d'onde.

Quelle est la différence entre la formule de Rydberg et celle de Balmer ?

La formule de Rydberg et Balmer sont des formules importantes en chimie. En fait, la formule de Rydberg est un dérivé de la formule de Balmer. En outre, la principale différence entre les formules de Rydberg et de Balmer est que la formule de Rydberg donne la longueur d'onde en termes de numéro atomique de l'atome, mais la formule de Balmer donne la longueur d'onde en termes de deux nombres entiers: m et n.

L'infographie ci-dessous résume la différence entre les formules de Rydberg et de Balmer.

Résumé – Formule Rydberg vs Balmer

La formule de Rydberg et Balmer sont des formules importantes en chimie. La formule de Rydberg est un dérivé de la formule de Balmer. La principale différence entre les formules de Rydberg et de Balmer est que la formule de Rydberg donne la longueur d'onde en termes de numéro atomique de l'atome, mais la formule de Balmer donne la longueur d'onde en termes de deux nombres entiers, m et n.