氢原子光谱的光谱线公式 1885年瑞士物理学家J.巴耳末首先把上述光谱用经验公式:λ=Bn2/(n2-22)(n=3,4,5,·)表示出来,式中B为一常数。这组谱线称为巴耳末线系。当n→时,λ→B,为这个线系的极限,这时邻近二谱线的波长之差趋于零。1890年J.里德伯把巴耳末公式简化为:1/λ=RH(1/22-1/n2)(n=3,4,5,·)式中RH称为氢原子里德伯常数,其值为(1.096775854±0.000000083)×107m-1。后来又相继发现了氢原子的其他谱线系,都可用类似的公式表示。波长的倒数称波数,单位是m-1,氢原子光谱的各谱线系的波数可用一个普遍公式表示:σ=RH(1/m2-1/n2)对于一个已知线系,m为一定值,而n为比m大的一系列整数。此式称为广义巴耳末公式。氢原子光谱现已命名的六个线系如下:莱曼系 m=1,n=2,3,4,·紫外区 巴耳末系 m=2,n=3,4,5,·可见光区 帕邢系 m=3,n=4,5,6,·红外区 布拉开系 m=4,n=5,6,7,·近红外区 芬德系 m=5,n=6,7,8,·远红外区 汉弗莱系 m=6,n=7,8,9,·远红外区 广义巴耳末公式中,若令T(m)=RH/m2,T(n)=RH/n2,为光谱项,则该式可写成σ=T(m)-T(n)。氢原子任一光谱线的波数可表示为两光谱项之差的规律称为并合原则,又称里兹组合原则。对于核外只有一个电子的类氢原子(如He+,Li2+。
求物理中的常数,比如Na.c.e.k常数,应该有三十二个 真空中的光速:c=2.99792458*10^8m/s真空磁导率:μ=12.566370614*10^(-7)N/A^2[或H/m](即4π*10^(-7))真空电容率:ε=1/(μc^2)=8.854187817*10^(-12)A*s/(V*m)[或F/m]普朗克常数:h=6.6260755*10^(-34)J*s=4.1356692*10^(-15)eV*s约化普朗克常数:h/(2π)=1.05457266*10^(-34)J*s=6.5821220*10^(-16)eV*s元电荷:e=1.60217733*10^(-19)C精细结构常数:α=e^2/(2εhc)=1/137.0359895=7.29735308*10^(-3)复合常数:hc=1239.84244eV*nmhc/(2π)=197.327053eV*nme^2/(4πε)=1.43996518eV*nm里德伯常数:R=m[e]cα^2/(2h)=1.0973731534*10^7/m阿伏伽德罗常数:N[A]=6.0221367*10^(23)/mol摩尔气体常数:R=8.314510J/(mol*K)法拉第常数:F=96485.309C/mol玻耳兹曼常数:k=R/N[A]=1.380658*10^(-23)J/K=8.617385*10^(-5)eV/K理想气体摩尔体积:V[m]=22.41410*10^(-3)m^3/mol电子质量:m[e]=9.1093897*10^(-31)Kg=0.51099906MeV/c^2质子质量:m[p]=1.6726231*10^(-27)Kg=938.27231MeV/c^2中子质量:m[n]=1.6749286*10^(-27)Kg=939.56563MeV/c^2氚核质量:m[d]=3.3435860*10^(-27)Kg=1875.61339MeV/c^2电子荷质比:-e/m[e]=-1.75881962*10^(11)C/Kg玻尔半径:a。
哪些物理常数最重要? 我们的宇宙是演化的,具体的表观形式就是大爆炸,宇宙在140亿年间不断地膨胀和演化。我们现在已知的自然“常数”,实际上只是关于宇宙演化的参变量,是随空间的膨胀而变化的。只有一个例外,普朗克常数h是量子(光子)的角动量,具有不变性,所以普朗克常数被称为量子的本征参量。在宇宙参变量中光速c和普朗克常数h是最为重要的,它们分别是相对论和量子力学的基础,分别反映出在高速和微观领域关于空间效应的理论。此外,还有一个参变量是非常重要的。现代物理学巳经认识到空间是不连续的,这个不连续的尺度和物理意义是什么呢?如果万有引力与核力在本质上都是相同的,它们分别是量子空间在长短距离产生对称性破缺的极限情况。于是,空间不连续的距离在原子核的范围,为最小原子核半径,根据计算该参数为2.93x10-14厘米。这个参数不仅可以统一长短距离作用力,而且还能限制万有引力在距离趋近于零时的无穷大,受到了空间不连续的限制。万有引力公式只是远离该距离的近似公式,是不完备的。总之,物理常数大都只是描述宇宙演化的参变量。
物理常数 类别(Sort)量的名称(Quantity)符号(Symbol)数值(Value)普通常数(general constants)真空中光速(speed of light in vacuum)c 2.99792458x108 m/s 真空磁导率(permeability of vacuum)μ0 4πx10-7=1.25663706143592x10-6 H/m 真空介电常数(permittivity of vacuum)?ε0 1/(μ0c2)普朗克常数(planck constant)h 6.626176x10-34 J·s 9=h/2?1.054589x10-34 J·s 万有引力常数(gravitational constant)G 6.672x10-11 N·m2/kg2 重力加速度(standard acceleration of gravity)g 9.80665 m/s2 电磁常数(electromagnetic constants)基本电荷(elementary charge)e 1.602189x10-19 C 磁通量子(magnetic flux quantum)?0 2.067851x10-15 Wb 玻尔磁子(bohr magneton)μB=eh/2mec 9.274078x10-24 J/T 核磁子(nuclear magneton)μN=e9/2mpc 5.050824x10-27 J/T 原子常数(atomic constants)精细结构常数(fine-structure constant)?7.297351x10-3 里德伯常数(rydberg constant)R∞=mec2/2h 1.09737318x107/m 玻尔半径(bohr radius)a0 0.52917706x10-10 m 哈特利能量(hartree energy)Eh 27.2116 eV 环流量子(quantum of circulation)h/me 7.27389x10-4 J·s/kg 电子质量(electron mass)me 9。.
什么是最小精细结构 原子中电子自旋-轨道相互作用引起的原子能级的多重分裂结构。通常在一些较轻元素中,这种分裂是精细的,对重元素这种分裂较大。原子中自旋与轨道相互作用,不同的自旋方向引起能量的改变。单电子情形,电子自旋,有两个取向,一般能级分裂为两个,能级的精细结构是双重的;两个价电子情形,总自旋 S=0和1,对应的能级精细结构是单态和三重态;同理,3 个价电子情形,能级精细结构是双重态和四重态,等等。精细结构的能级裂距与原子序数的平方成正比,与表征精细结构的精细结构常数a的平方成正比。精细结构能级间隔遵从朗德间隔定则,相邻的能级间隔之比同有关的两个总角动量即J值中较大的J值成正比。由此可以确定原子是否属于LS耦合。原子能级的精细结构使得原子跃迁时发出的光谱线也具有精细结构。研究光谱线的精细结构,可获得原子内部自旋-轨道相互作用的信息。
怎么看待物理学家发现精细结构常数在变化,宇宙或不具有“各向同性”? SA原文https://advances.sciencemag.org/content/6/17/eaay9672^physOrg报道https://phys.org/news/2020-04-laws-nature-downright-weird-constant.html ? 2967 ?。
物理单位换算表 单位相当于 埃0.1纳米10-10米 纳米10埃10-9米 靶10-24厘米2(平方)特斯拉1韦伯/米2(10的4次方)高斯 大气压1.013×105牛顿/米2 电子伏1.602189×10-19焦耳 焦耳10-7(10。