科学史-物理学编年史-90里德伯公式

时间：公元1890年。

里德伯(Johannes Rober Rydberg，1854～1919)瑞典物理学家、数学家，光谱学的奠基人之一。

在历史上，解释氢光谱的本质曾是物理学上的一个难题。在1885年巴耳末提出巴耳末公式的经验式，给了氢的可见光谱波长之前，没有人能预测氢谱线的波长。 里德伯花了不到5年的时间将经验公式扩充为里德伯公式，原始的公式在1888年提出在1890年完成。里德伯设法发展了另一个不仅可以和已知的巴耳末系吻合的经验式，并且能预测其他未知的谱线，将不同的整数置入里德伯的经验式可以发现和得到不同的氢光谱系列谱线。

19世纪末，原子光谱和原子结构问题引起了不少科学家的关注，里德伯就是其中之一。他对光谱的研究起源于对元素周期表的兴趣，从1890年开始，从事元素的物理性质、化学性质和结构的研究，并发表了题为《化学元素发射光谱结构的研究》的论文。他设想一个元素的光谱线由三种不同类型系列叠加而成，一个是位于可见光区域，谱线比较尖锐的锐线系，另一个是位于近红外区，谱线比较扩散的漫线系，第三个是里德伯认为最重要的大部分由紫外线组成的线系。

同时里德伯亲自观测了一些元素的光谱线，并从他的同辈那里搜集了大量光谱方面的资料，尤其是锂、钠、钾和镁、锌、镉、汞、铝等元素的谱线波长，这些对他总结光谱公式提供了重要依据。面对纷乱复杂的光谱数据，他致力于寻求各种元素发出的各种光谱线的意义。而里德伯成功的关键是：采用了前人（如1871年斯坦尼等）已提出的用波长的倒数（波数）来表示谱线的方法。用这一尺度的好处在于可以把光谱线系表示成等距的、更接近于从光谱仪直接看到的情景，因此他对光谱规律作出总结：“谱系的各项是相继整数的函数，各谱系可近似于用下式表示，，其中N是波数，m是正整数，n0=109721.6对所有谱系均为一共同常数，n0与u是某谱系特有的常数。由公式可以看到，n0表示当m变为无穷大时波数n趋向的极值”。这就是里德伯的光谱学公式。

里德伯公式只是一个经验公式，里德伯未能深入探究这一公式所蕴涵的物理意义。直到1913年丹麦物理学家尼尔斯·玻尔创立了玻尔模型，里德伯公式的物理含义才得到合理的解释。

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