Konstantenverwirrung (Einheit der Rydbergkonstante)

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Question:

Warum findet man die Rydbergkonstante der Balmer-Serie eines Wasserstoffatoms nur so komisch mit der Einheit [

] (z.B. als Konstante _Rdb im Ti) und muss es umständlich über die Lichtgeschwindigkeit in [Hz] überführen, und nicht als Frequenz, wie es einem beim Berechnen der Strahlungsfrequenz erstmal mehr nützen würde? Braucht man dieses "_Rdb" anderswo öfter als die Frequenz?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Ry ist ja eine Energie. Heute gibt man die normalerweise eher in eV an, aber historisch bedingt gibt es Deine erwähnte Einheit.
Bevor man herausgefunden hatte, dass die Frequenz eines Photons einer Energie proportional ist bzw der Kehrwert der Wellenlänge, hat man gemerkt, dass man mit dem Kehrwert der Wellenlänge aber ganz gut rechnen kann (eben, weil es eigentlich dann einer Energie entspricht, aber die Zusammenhänge waren da noch nicht klar). Deshalb hat man solche Sachen in der Spektroskopie dann gerne mit 1/m angegeben, das sich auf die Wellenlänge eines entsprechenden Photons bezieht, aber einer Energie entspricht. Der Umrechnungsfaktor zw. 1/m und eV war glaube ich irgendwas mit ungefähr 8000, oder? Müßte jetzt nachschauen. Hab' das genau einmal bei der Atomphysik Vorlesung gebraucht und dann nie wieder gesehen...
Gruß
Marco

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Je nach beschriebenem Phänomen nimmt man immer gerne die Einheit, in der die Zahlen praktisch und einigermaßen klein sind, und die in der Einheit stehen, die man messen kann.

Die Energie tiefliegender atomarer Niveaus und die Energie von geladenen Teilchen, die im elektrischen Feld beschleunigt werden, gibt man gerne in eV an. Denn E=U*q.

Die Energie eines Photons gerne als Wellenlänge in nm. Denn das sind bequeme Zahlen zwischen ca. 400 und 800.

Die Lage von Linien in einem Spektrum (z.B. einem Molekülspektrum) gerne als Wellenzahlen (= 1/Wellenlänge) in cm^-1 (oder m^-1); denn die elektromagnetischen Strahlen, die man in diesem Energiebereich verwendet, erzeugt man oft in Resonatoren, bei denen eine gewisse Anzahl ganzer Wellenschwingungen pro Resonatorlänge erlaubt ist.
Und die Energieabstände zwischen zwei Molekülniveaus liegen oft im Bereich einiger cm^-1.

Und elektromagnetische Wellen bis zu einigen GHz (Radiofrequenzen, ...) als Frequenz in MHz oder GHz (Denn diese "langsamen" Schwingungen kann man noch direkt zählen).

bishop · Moderator Anmeldungsdatum: 19.07.2004 Beiträge: 1133 Wohnort: Heidelberg

so ist das, auch in der Chemie sieht es ähnlich aus. Der pH-Wert einer Säure ist ja der negative dekadische Logarithmus der Konzentration an

Ionen. Und statt die stärke einer Säure durch etwas wie

anzugeben, bedient man sich des umständlichen

bzw dem

wertes, wo schon wieder der Logarithmus vorkommt. Da muss ich auch einiges umständlich herumrechnen, aber nya man gewöhnt sich irgendwann an konventionen =)