Constante de rydberg

Constante de Rydberg

La constante de Rydberg, nommée en l'honneur du physicien Johannes Rydberg, est une constante physique découverte en mesurant le spectre de l'hydrogène.

Elle est définie à partir des résultats de Anders Jonas Ångström et Johann Jakob Balmer. Chaque élément chimique a sa propre constante de Rydberg, qui peut être obtenue à partir de la constante $R_{\infty}$ de Rydberg.

Constante « infinie » de Rydberg

Article détaillé : formule de Rydberg.

La constante « infinie » de Rydberg est (d'après les résultats de 2002 de CODATA)^[1]:

$R_{\infty} = 1.097\,373\,156\,852\,5\,(73) \cdot 10^7 \,\mathrm{m}^{-1}$

Cette constante est souvent utilisée en physique atomique, pour décrire l'énergie fondamentale de l'atome d'hydrogène, appelée « énergie de Rydberg » :

$h c R_{\infty} = 13.605\,692\,3\,(12) \,\mathrm{eV} \equiv 1 \,\mathrm{Ry} = {1 \over2} {m_ee^4 \over \hbar^2}$

où, par convention d'écriture, on a posé :

$e^2 \equiv {q_e^2 \over 4\pi\epsilon_0}$ et $\hbar \equiv {h \over 2\pi}$ .

La constante notée « infinie » apparaît dans la formule qui donne la constante de Rydberg pour un certain atome, de numéro atomique Z, avec un électron de masse inerte $m_e \$ et dont la masse du noyau est $M \$ :

$R_M = \frac{Z^2R_{\infty}}{1+\frac{m_e}{M}}$

Intérêt métrologique

Comme la formule donnant la constante de Rydberg ne présente pas moins de cinq autres constantes physiques :

la charge élémentaire $e \$ ;
la masse inerte de l'électron $m_e \$ ;
la permittivité du vide $\epsilon_0 \$ ;
la constante de Planck $h \$
et la vitesse de la lumière dans le vide $c \$ ;

sa mesure précise est un avantage indéniable en métrologie ; or c'est une des constantes physiques les mieux déterminées, parce qu'obtenue à partir de la spectroscopie des raies extrèmement fines. La mesure précise de la constante de Rydberg sert à l'évaluation des cinq autres constantes, dans les mesures dites CODATA.

Notes et références

↑ CODATA, « Constante de Rydberg » sur le site du NIST. Consulté le 15 mai 2009

Annexes

Articles connexes

Spectre de l'hydrogène
Séries	Série de Lyman • Série de Balmer • Série de Paschen • Série de Brackett • Série de Pfund • Série de Humphreys
Formules	Constante de Rydberg • Formule de Rydberg
Sous-structures	Structure fine • Structure hyperfine • Décalage de Lamb
Atome d'hydrogène • Modèle de Bohr

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Catégories : Physique atomique | Constante fondamentale

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