EPÓNIMOS

 

John Russell

John «Jack» Russell (21 de diciembre de 1795 – 28 de abril de 1883), fue conocido como The sporting Parson por ser un entusiasta de la cacería, fue criador de perros y ministro de culto. Tuvo fama de ser un hombre que disfrutaba de la buena vida. Es conocido porque dos razas de perros han recibido su nombre el Jack Russell terrier y el Parson Russell terrier. El biógrafo del reverendo, Dan Russell, lo describe en su libro como «Un mercader de perros que sería capaz de comprar a cualquier terrier que piense que sirve para trabajar, desarrollar su potencial y después venderlo».^[1]

Vida

Nació en Dartmouth, Inglaterra y estudió en la Plympton Grammar School, la Blundell's School y el Exeter College. Fue precisamente en Oxford donde en 1819 vio a una pequeña perra blanca terrier, con marcas negras en los ojos, orejas y al final de la cola, la cual pertenecía al lechero. El Reverendo Russell no la había visto trabajar pero la juzgó sobre la base de su conformación y la compró inmediatamente, llamándola Trump. Esta perrita terrier sería la hembra fundacional sobre la cual comenzaría a criar una línea de terriers cazadores de zorros que eventualmente serían conocidos como los «Russells de Jack».

En 1871, tuvo serios problemas financieros y tuvo que vender a sus perros cazadores. Más de una vez, a lo largo de su vida, se vería forzado a hacer esto. Los perros cazadores de Russell fueron comprados por Henry Villebois, la persona que —más adelante— le presentaría al Príncipe de Gales.

En 1873, el reverendo Russell se convirtió en miembro fundador del Kennel Club de Reino Unido, asociación a la que pertenecería hasta su muerte. Él ayudó a escribir el estándar para la raza del Fox Terrier de pelo liso y con el tiempo se volvió un reputado juez. Curiosamente nunca presentó a sus propios Fox Terriers para las pruebas de exposición y conformación, aduciendo que la diferencia entre sus perros y los perros de exposición era la misma que existía entre una flor silvestre y una flor de invernadero.

Murió a la avanzada edad de 87 años. La familia real envió condolencias a sus deudos y más de 1000 granjeros de los alrededores acudieron a darle el último adiós. Después de su funeral, los pocos perros que vivían con él en Black Torrington —cuatro viejos terrier llamados Rags, Sly, Fuss y Tinker— fueron regalados. El día de su funeral sus sermones, memorias y otros papeles se encontraron esparcidos en la parte trasera de su jardín. Mucho o poco, de estos papeles del Reverendo subsisten hasta el día de hoy.

La casa editorial Halsgrove publicó un libro acerca de sus vivencias titulado: «Parson Jack Russell: Legendario cazador 1795-1883» escrito por Charles Noon.

EPÓNIMO :

(Redirigido desde «Jack Russell Terrier»)

Jack Russell terrier
Nomenclatura biológica	Canis lupus familiaris
Otros nombres	Jack JRT Jack Russell
Región de origen	Reino Unido
Características
Tipo	Perro
Tamaño	De 25 a 30 cm a la cruz
Peso	De 5 a 8 kg
Pelaje	Puede ser corto, quebradizo o duro. Debe ser resistente al agua. Los mantos no deben ser alterados (arrancados) para que aparezcan como cortos o quebradizos.
Ojos	Pequeños oscuros y con expresión aguda. No deben ser prominentes y deben tener los párpados bien adheridos. El borde de los párpados debe estar pigmentado en negro. Almendrados.
Orejas	Orejas semicaídas o caídas hacia adelante tapando el conducto auditivo externo, de buena textura y gran movilidad.
Cola	Puede bajarla en reposo. En movimiento debe estar erecta, no necesariamente debe ser cortada, pero si es el caso, la punta debe estar al mismo nivel que las orejas.
Patas	Hueso recto del codo a los pies, visto de frente o de lado.
Carácter	Amable y cariñoso, inteligente, energético, obstinado, intrépido, atlético, vocal, alerta, tenaz e independiente.
Otros datos
Federaciones	FCI,[1] AKC,[2] ANKC,[3] NZKC,[4] UKC[5]
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El Jack Russell terrier es una raza de perro originaria de Inglaterra, cuyo desarrollo se basó en el estándar del Club de trabajo en Australia.^[6] Es un perro básicamente blanco, más compacto que alto, ágil, y que a pesar de su tamaño pequeño tiene mucha fuerza y resistencia. Es un terrier de trabajo, alerta, tenaz e independiente. Un excelente perro de compañía para personas activas. Existe una variante llamada Parson Russell terrier que es de mayor tamaño.^[7]

La raza fue reconocida en el año 2000 por la FCI, en 2001 por el United Kennel Club, y en junio del 2012 el American Kennel Club reconoció a esta misma raza bajo el nombre de «Russell terrier».^[8][9]

Historia

Inglaterra

Esta raza de perros debe su nombre al reverendo John «Jack» Russell. Nacido en 1795 en Darmouth, Inglaterra, fue pastor durante muchos años en la parroquia de Swymbridge, en el condado de Devon. Amante de los terrier, durante sus estudios en Oxford compró su primer perro de estas características, una hembra blanca de pelo duro con marcas en la cabeza llamada «Trump», que por la descripción y foto que de ella se conservan se parece bastante al actual estándar FCI del Jack Russell terrier.

La caza del zorro era muy practicada en el condado de Devon en la época en la que vivió el reverendo Russell, y él era un apasionado de esta actividad. Su afición le llevó a la crianza de perros. Así, comenzó a cruzar perros de caza, más exactamente terrier de distintas razas unicolores y multicolores. Lo que él buscaba era mejorar la aptitud de los ejemplares, no homogeneizar el aspecto físico de los mismos y por ello al morir no dejó un estándar concreto. Los cruces y la no estandarización de la raza han provocado divergencias acerca del aspecto actual del Jack Russell terrier.

Ernest Rutherford
Ernest Rutherford
Información personal
Nacimiento	30 de agosto de 1871 Brightwater, Nueva Zelanda
Fallecimiento	19 de octubre de 1937 (66 años) Cambridge, Inglaterra, Reino Unido
Sepultura	Abadía de Westminster
Residencia	Nueva Zelanda y Reino Unido
Nacionalidad	Británica y Neozelandesa
Lengua materna	Inglés
Familia
Padres	James Rutherford Martha Thompson
Cónyuge	Mary Georgina Newton
Educación
Educación	Bachiller universitario en letras, Maestría en Artes, graduado en ciencias y doctorado en ciencias
Educado en	University of Canterbury Cambridge University
Supervisor doctoral	Joseph John Thomson
Alumno de	J. J. Thomson
Información profesional
Área	Química y Física
Conocido por	Ser el padre de la física nuclear
Cargos ocupados	Langworthy Professor (1907-1919) Presidente de la Royal Society (1925-1930) Miembro de la Cámara de los Lores (1931-1937)
Empleador	McGill University University of Manchester
Estudiantes doctorales	Mark Oliphant Patrick Blackett Hans Geiger Niels Bohr Otto Hahn Cecil Powell Teddy Bullard Pyotr Leonidovich Kapitsa John Cockcroft Ernest Walton Charles Drummond Ellis James Chadwick Ernest Marsden Edward Andrade Frederick Soddy Edward Victor Appleton Bertram Boltwood Kazimierz Fajans Charles Galton Darwin Henry Moseley A.J.B.Robertson
Alumnos	Niels Bohr, Charles Galton Darwin, Piotr Kapitsa, Mark Oliphant, Patrick Maynard Stuart Blackett, Hans Geiger, Frederick Soddy, Ernest Walton, James Chadwick, John Douglas Cockcroft, Edward Victor Appleton y Otto Hahn
Miembro de	Orden del Mérito del Reino Unido Academia Alemana de las Ciencias Naturales Leopoldina Academia Pontificia de las Ciencias Academia de Ciencias de Baviera Academia de Ciencias de la Unión Soviética Real Academia de las Ciencias de Suecia Academia de Ciencias de Francia Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias Academia de Ciencias de Rusia Academia Prusiana de las Ciencias Accademia Nazionale delle Scienze detta dei XL Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos Sociedad Filosófica y Literaria de Mánchester Real Sociedad de Londres (desde 1903) Sociedad Filosófica Estadounidense (desde 1904) Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (desde 1911) Academia Nacional de los Linces (desde 1918) Academia de Ciencias de Turín (desde 1922)
Distinciones	Premio Nobel de química
Firma
Notas
Fue suegro de Ralph Fowler
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Ernest Rutherford, conocido también como Lord Rutherford (Reino Unido: /'ɜːnɪst 'rʌðəfəd/; Brightwater, 30 de agosto de 1871-Cambridge, 19 de octubre de 1937),^[1] fue un físico neozelandés.

Se dedicó al estudio de las partículas radiactivas y logró clasificarlas en alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Halló que la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos, lo que le valió para ganar el Premio Nobel de Química en 1908. Se le debe un modelo atómico, con el que probó la existencia del núcleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo. Consiguió la primera transmutación artificial con la colaboración de su discípulo Frederick Soddy (Soddy recibió más tarde en su carrera también el Premio Nobel de Química en 1921 por sus trabajos sobre isótopos).

Durante la primera parte de su vida se consagró por completo a la investigación, y pasó la segunda mitad dedicado a la docencia y dirigiendo los Laboratorios Cavendish de Cambridge, en donde se descubrió el neutrón. Fue maestro, entre otras persolnalidades, de Niels Bohr, Otto Hahn y Harriet Brooks.

Primeros años

Su padre, James, de origen escocés, era granjero y mecánico, y su madre, Martha Thompson, nacida en Inglaterra, era maestra, que había emigrado antes de casarse. Ambos deseaban dar a sus hijos una buena educación y tratar de que pudiesen proseguir sus estudios.

Rutherford destacó muy pronto por su curiosidad y su capacidad para la aritmética. Sus padres y su maestro lo animaron mucho, y resultó ser un alumno brillante, lo que le permitió entrar en el Nelson College, en el que estuvo cuatro años. También tenía grandes cualidades para el rugby, lo que le valía ser muy popular en su escuela. El último año, terminó en primer lugar en todas las asignaturas, gracias a lo que ingresó en la Universidad en Nueva Zelanda, en el Canterbury College, en el que siguió practicando el rugby y en el que participó en los clubes científicos y de reflexión.^[2]

Por esa época empezó a manifestarse el genio de Rutherford para la experimentación: sus primeras investigaciones demostraron que el hierro podía magnetizarse por medio de altas frecuencias, lo que de por sí era un descubrimiento. Sus excelentes resultados académicos le permitieron proseguir sus estudios y sus investigaciones durante cinco años en total en esa Universidad. Se licenció en Christchurch y poco después consiguió la única beca de Nueva Zelanda para estudiar matemáticas, y cubrió sus gastos el último año trabajando como maestro. Obtuvo de ese modo el título de Master of Arts con las mejores calificaciones en matemáticas y física.

En 1894 obtuvo el título de Bachelor of Science, que le permitió proseguir sus estudios en Gran Bretaña, en los Laboratorios Cavendish de Cambridge, bajo la dirección del descubridor del electrón, Joseph John Thomson a partir de 1895. Fue el primer estudiante de ultramar que alcanzó esta posibilidad. Antes de salir de Nueva Zelanda, se comprometió con Mary Newton, una joven de Christchurch. En los laboratorios Cavendish, reemplazaría años más tarde a Thomson.

Cambridge, 1895-1898

En primer lugar prosiguió las investigaciones acerca de las ondas hertzianas y sobre su recepción a gran distancia. Hizo una extraordinaria presentación de sus trabajos ante la Cambridge Physical Society, que se publicaron en las Philosophical Transactions de la Royal Society, hecho poco habitual para un investigador tan joven, lo que le sirvió para alcanzar notoriedad.

En diciembre de 1895, empezó a trabajar con Thomson en el estudio del efecto de los rayos X sobre un gas. Descubrieron que los rayos X tenían la propiedad de ionizar el aire, puesto que pudieron demostrar que producía grandes cantidades de partículas cargadas, tanto positivas como negativas, y que esas partículas podían recombinarse para dar lugar a átomos neutros. Por su parte, Rutherford inventó una técnica para medir la velocidad de los iones y su tasa de recombinación. Estos trabajos fueron los que le condujeron por el camino a la fama.

En 1898, tras pasar tres años en Cambridge, cuando contaba con 27 años, le propusieron una cátedra de física en la Universidad McGill de Montreal, que aceptó inmediatamente,^[3] ya que además la cátedra representaba para él la posibilidad de casarse con su prometida.^[4][5]

Montreal, 1898-1907: radiactividad

Rutherford en 1905 en la Universidad McGill en Montreal, Canadá

Henri Becquerel descubrió por esa época (1896) que el uranio emitía una radiación desconocida, la "radiación uránica". Rutherford publicó en 1899 un documento esencial, en el que estudiaba el modo que podían tener esas radiaciones de ionizar el aire, situando al uranio entre dos placas cargadas y midiendo la corriente que pasaba. Estudió así el poder de penetración de las radiaciones, cubriendo sus muestras de uranio con hojas metálicas de distintos espesores. Se dio cuenta de que la ionización empezaba disminuyendo rápidamente conforme aumentaba el espesor de las hojas, pero que por encima de un determinado espesor disminuía más débilmente. Por ello dedujo que el uranio emitía dos radiaciones diferentes, puesto que tenían poder de penetración distinto. Llamó a la radiación menos penetrante radiación alfa, y a la más penetrante (y que producía necesariamente una menor ionización puesto que atravesaba el aire) radiación beta.

En 1900, Rutherford se casó con Mary Newton. De este matrimonio nació en 1901 su única hija, Eileen.

Por esa época, Rutherford estudia el torio y se da cuenta, al utilizar el mismo dispositivo que para el uranio, de que abrir una puerta en el laboratorio perturba notablemente el experimento, como si los movimientos del aire pudieran alterar el experimento. Pronto llegará a la conclusión de que el torio desprende una emanación, también radiactiva, puesto que al aspirar el aire que rodea el torio, se da cuenta de que ese aire transmite la corriente fácilmente, incluso a gran distancia del torio.

También nota que las emanaciones de torio solo permanecen radiactivas unos diez minutos y que son partículas neutras. Su radiactividad no se ve alterada por ninguna reacción química, ni por cambios en las condiciones (temperatura, campo eléctrico). Se da cuenta asimismo de que la radiactividad de esas partículas decrece exponencialmente, puesto que la corriente que pasa entre los electrodos también lo hace, y descubre así el periodo de los elementos radiactivos en 1900. Con la ayuda de un químico de Montreal, Frederick Soddy, llega en 1902 a la conclusión de que las emanaciones de torio son efectivamente átomos radiactivos, pero sin ser torio, y que la radiactividad viene acompañada de una desintegración de los elementos.

Este descubrimiento provocó un gran revuelo entre los químicos, muy convencidos del principio de indestructibilidad de la materia. Una gran parte de la ciencia de la época se basaba en este concepto. Por ello, este descubrimiento representa una auténtica revolución. Sin embargo, la calidad de los trabajos de Rutherford no dejaban margen a la duda. El mismísimo Pierre Curie tardó dos años en admitir esta idea, a pesar de que ya había constatado con Marie Curie que la radiactividad ocasionaba una pérdida de masa en las muestras. Pierre Curie opinaba que perdían peso sin cambiar de naturaleza.

Las investigaciones de Rutherford tuvieron el reconocimiento en 1903 de la Royal Society, que le otorgó la Medalla Rumford en 1904. Resumió el resultado de sus investigaciones en un libro titulado Radiactividad en 1904, en el que explicaba que la radiactividad no estaba influida por las condiciones externas de presión y temperatura, ni por las reacciones químicas, pero que comportaba una emisión de calor superior al de una reacción química. Explicaba también que se producían nuevos elementos con características químicas distintas, mientras desaparecían los elementos radiactivos.

Junto a Frederick Soddy, calculó que la emisión de energía térmica debida a la desintegración nuclear era entre 20.000 y 100.000 veces superior a la producida por una reacción química. Lanzó también la hipótesis de que tal energía podría explicar la energía desprendida por el sol. Opinaban que si la tierra conserva una temperatura constante (en lo que concierne a su núcleo), se debe sin duda a las reacciones de desintegración que se producen en su seno. Esta idea de una gran energía potencial almacenada en los átomos encontrará un año después un principio de confirmación cuando Albert Einstein descubra la equivalencia entre masa y energía. Tras estos trabajos, Otto Hahn, el descubridor de la fisión nuclear junto con Fritz Strassmann y Lise Meitner, acudirá a estudiar con Rutherford en McGill durante unos meses.

A través de numerosos estudios con elementos radiactivos observa que estos emiten dos tipos de radiación. El primer tipo de radiación, al que denomina rayos alfa, es altamente energético pero tiene poco alcance y es absorbida por el medio con rapidez. El segundo tipo de radiación es altamente penetrante y de mucho mayor alcance, al que llama rayos beta. Mediante el uso de campos eléctricos y magnéticos analiza estos rayos y deduce su velocidad, el signo de su carga y la relación entre carga y masa. También encuentra un tercer tipo de radiación muy energético, al que denominará rayos gamma.

EPÓNIMO :

Lawrencio ← Rutherfordio → Dubnio
104 Rf
Tabla completa • Tabla ampliada
Información general
Nombre, símbolo, número	Rutherfordio, Rf, 104
Serie química	Metales de transición
Grupo, período, bloque	4, 7, d
Masa atómica	[261] u
Configuración electrónica	[Rn] 5f14 6d2 7s2[1][2]
Electrones por nivel	(imagen)
Apariencia	Desconocido; probablemente metálico, plateado blanco o gris
Propiedades atómicas
Estado(s) de oxidación	2 , 3 y 4
Propiedades físicas
Estado ordinario	Presuntamente sólido
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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El rutherfordio (anteriormente llamado kurchatovio)^[3] es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Rf y su número atómico es 104. Su nombre fue elegido en honor del Barón Ernest Rutherford, científico colaborador del modelo atómico y física nuclear. Este es un elemento sintético altamente radiactivo cuyo isótopo más estable es el ²⁶¹Rf con una vida media de aproximadamente 13 horas.

En la tabla periódica de los elementos, es un elemento del bloque d y el segundo de los elementos de transición de la cuarta fila. Es un miembro del 7.º período y pertenece al grupo 4 de elementos. Los experimentos químicos han confirmado que el rutherfordio se comporta como el homólogo más pesado del hafnio del grupo 4. Las propiedades químicas del rutherfordio se caracterizan sólo parcialmente. Se comparan bien con la química de los otros elementos del grupo 4, aunque algunos cálculos habían indicado que el elemento podría mostrar propiedades significativamente diferentes debido a la efectos relativistas.

En la década de 1960, se produjeron pequeñas cantidades de rutherfordio en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en la Unión Soviética y en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California.^[4] La prioridad del descubrimiento y, por tanto, el nombre del elemento se disputó entre científicos soviéticos y estadounidenses, y no fue hasta 1997 cuando la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) estableció el rutherfordio como nombre oficial del elemento.

Johannes Rydberg
Johannes Rydberg
Información personal
Nombre de nacimiento	Johannes Robert Rydberg
Nacimiento	8 de noviembre de 1854 Halmstad (Suecia)
Fallecimiento	28 de diciembre de 1919 Lund (Suecia)
Sepultura	Cementerio del Norte, Lund
Nacionalidad	Sueco
Educación
Educado en	Universidad de Lund (Doc.; 1873-1879) sin etiquetar (hasta 1873)
Información profesional
Área	Física
Conocido por	Fórmula de Rydberg
Empleador	Universidad de Lund
Obras notables	constante de Rydberg Molécula de Rydberg Átomo de Rydberg Fórmula de Rydberg Principio de combinación de Rydberg-Ritz
Miembro de	Real Sociedad de Londres (desde 1919)
Distinciones	Miembro extranjero de la Royal Society (1919)
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Johannes Robert Rydberg (Halmstad, 8 de noviembre de 1854-Lund, 28 de diciembre de 1919) fue un físico sueco conocido principalmente por concebir la fórmula de Rydberg en 1888, utilizada para predecir la longitud de onda de los fotones (de luz y otras radiaciones electromagnéticas) emitidas por cambios en los niveles de energía de un electrón en un átomo.

Trabajó en la Universidad de Lund (Suecia) durante toda su vida activa.

Biografía

Rydberg era el único hijo del comerciante Sven Rydberg y Maria Anderson Rydberg. Cuando tenía cuatro años se quedó sin padre, lo que significó que él y su madre se vieron obligados a vivir con escasos recursos. De 1864 a 1873 estudió en la escuela primaria de Halmstad y en su examen de admisión obtuvo las más altas calificaciones en matemáticas y física. En 1873 comenzó a estudiar en la Universidad de Lund y en 1875 obtuvo la licenciatura en filosofía. Durante sus estudios recibió beca de alojamiento y comida en Gotemburgo y entre 1876 y 1879 recibió becas equivalentes al salario anual de un trabajador textil.

Carrera profesional

Líneas espectrales del átomo de hidrógeno.

Rydberg comenzó su carrera profesional durante sus estudios en 1876 al convertirse en profesor asistente en el departamento de física de la Universidad de Lund. En 1879 fue recibió su grado Doctor en Filosofía con su disertación "Konstruktioner af kägelsnitt i 3- och 4-punktskontakt" (Construcciones de secciones cónicas en contacto de 3 y 4 puntos).^[1] Se convirtió en profesor asociado de matemáticas en 1880 y comenzó a enseñar a estudiantes universitarios a nivel de pregrado, pero continuó siendo profesor asistente. En 1882 fue nombrado profesor asociado de física en la Universidad de Lund con su disertación Estudios sobre electricidad por fricción y poco después se convirtió en asistente de investigación.^[2]

En ese momento comenzó a trabajar en la cuestión de por qué los pesos atómicos en la tabla periódica de Dmitri Mendeléyev aumentaban aleatoriamente, pero no encontró ninguna función matemática que pudiera describirlo. Su siguiente trabajo fue examinar los espectros de los elementos y las explicaciones de por qué surgieron. En 1885 el matemático suizo Johann Jakob Balmer presentó una fórmula empírica que describía las longitudes de onda de las líneas espectrales observadas del hidrógeno, y en 1887 Rydberg publicó su fórmula que fue la primera en ser utilizada para describir las líneas espectrales no solo para el hidrógeno sino también para otros elementos. Sabemos que había encontrado sus resultados en septiembre de 1887, ya que escribió a la Real Academia Sueca de Ciencias en ese momento solicitando apoyo financiero y adjuntó a su solicitud un apéndice que enumeraba los resultados que luego anunció públicamente. Su primer anuncio público de sus resultados fue en On the Structure of the Line Spectra of Chemical Elements. Preliminary Notice Communicated by the Author, que se publicó en 1890. En este aviso preliminar, declaró que sus investigaciones se habían centrado únicamente en elementos de los grupos I, II y III de la tabla periódica. Sin embargo, estaba seguro de que las leyes que había encontrado se aplicaban a todos los elementos. Había presentado su artículo principal Recherches sur la constitution des spectres d'émission des elementos chimiques a la Real Academia Sueca de Ciencias el 13 de noviembre de 1889. También fue publicado por la Academia en 1890. ^[3] Después de su publicación sobre el tema, Rydberg volvió a su investigación sobre la tabla periódica.^[4]

Cuando una cátedra de física estuvo disponible en 1897, Rydberg se convirtió en profesor interino y solicitó el puesto de profesor titular, pero a pesar de las cálidas recomendaciones de los expertos en el tema, la cátedra fue otorgada a Victor Bäcklund. Sin embargo, Rydberg se convirtió en un profesor extraordinario y jefe de departamento en 1901.^[5][6] Para recaudar dinero extra, trabajó a tiempo parcial como experto en números en Sparbanken (Caja de ahorros) en Lund desde 1891 y como actuario en Malmö desde 1905.^[7]

Delegados a la Cuarta Conferencia de la Unión Internacional para la Cooperación en Investigación Solar (International Union for Cooperation in Solar Research) en el Observatorio del Monte Wilson (1910), entre los que se encuentra Rydberg.

El descubrimiento de nuevas series espectrales para el hidrógeno por Theodor Lyman en 1906 y por Friedrich Paschen en 1908, series que satisfacían su ecuación, convenció a las autoridades académicas suecas de la necesidad de nombrar a Rydberg como profesor titular de física en 1909.

EPÓNIMO :

Imagen reconstruida de Rydberg

La constante de Rydberg, llamada así por el físico Johannes Rydberg, es una constante física que aparece en la fórmula de Rydberg. Fue descubierta cuando se midió el espectro del hidrógeno, y construida sobre resultados de mediciones cuánticas de Anders Jonas Ångström y Johann Jakob Balmer.

Es una de las mejor determinadas, con una incertidumbre experimental relativa de menos de 7 partes por trillón. La capacidad de medirla directamente a una tan alta precisión confirma las proporciones de los valores de las otras constantes físicas que la definen, y puede ser utilizado para probar rigurosas teorías físicas como la electrodinámica cuántica.

Descripción

Constante de Rydberg

La constante de Rydberg del "infinito" es (de acuerdo a los resultados del CODATA en el 2010):

${\displaystyle R_{\mathrm{\infty }}=\frac{m_e{e}^4}{(4\pi {ϵ}_0{)}^2{\hslash }^3(4\pi c)}}$

${\displaystyle R_{\mathrm{\infty }}=\frac{m_e{e}^4}{8({ϵ}_0{)}^2{h}^{3}c}}$

Símbolo	Nombre	Valor	Unidad	Fórmula
${\displaystyle R_{\mathrm{\infty }}}$	Constante de Rydberg	1.0973731568539(55)E7	m-1
${\displaystyle m_e}$	Masa en reposo del electrón	9.10938291(40)E-31	kg
${\displaystyle e}$	Carga elemental	1.602176487(40)E-19	C
${\displaystyle {ϵ}_0}$	Permitividad	8.8541878176E-12	C2 / (N m2)
${\displaystyle \hslash }$	Constante de Planck reducida	1.054571817E-34	J s	${\displaystyle \hslash =\frac{h}{2\pi }}$
${\displaystyle c}$	Velocidad de la luz en el vacío	299792458	m / s

Cada uno de los elementos químicos tiene su propia constante de Rydberg. Para todos los átomos similares al Hidrógeno (átomos con un solo electrón en su última órbita) la constante de Rydberg ${\displaystyle R_M}$ puede ser derivada de la constante de Rydberg del "infinito", de esta forma:

${\displaystyle R_M=\frac{R_{\mathrm{\infty }}}{1+(m_e/M)}}$

${\displaystyle R_M=(\frac{M}{M+m_e})R_{\mathrm{\infty }}}$

Símbolo	Nombre	Unidad
${\displaystyle R_M}$	Constante de Rydberg para cierto átomo con un electrón con la masa en reposo ${\displaystyle m_e}$
${\displaystyle R_{\mathrm{\infty }}}$	Constante de Rydberg	m-1
${\displaystyle M}$	Masa de su núcleo atómico	kg
${\displaystyle m_e}$	Masa en reposo del electrón	kg

Unidad de energía Rydberg

Esta constante se utiliza a menudo en la física atómica en forma de energía:

${\displaystyle 1\mathrm{R}\mathrm{y}\equiv hc{R}_{\mathrm{\infty }}}$

Símbolo	Nombre	Valor	Unidad
${\displaystyle \mathrm{R}\mathrm{y}}$	Unidad de energía Rydberg	${\displaystyle \equiv }$13.6056923(12)	eV
${\displaystyle h}$	Constante de Planck	4.135667696E-15	eV s
${\displaystyle c}$	Velocidad de la luz en el vacío	299792458	m / s
${\displaystyle R_{\mathrm{\infty }}}$	Constante de Rydberg	1.0973731568539(55)E7	m-1

Frecuencia Rydberg

Símbolo	Nombre	Valor	Unidad
${\displaystyle c{R}_{\mathrm{\infty }}}$	Frecuencia Rydberg	3.2898419602508(64)E15	Hz
${\displaystyle c}$	Velocidad de la luz en el vacío	299792458	m / s
${\displaystyle R_{\mathrm{\infty }}}$	Constante de Rydberg	1.0973731568539(55)E7	m-1

Longitud de onda Rydberg

Símbolo	Nombre	Valor	Unidad
${\displaystyle \frac{1}{R_{\mathrm{\infty }}}}$	Longitud de onda Rydberg	9.112670505824(17)E-8	m
${\displaystyle \frac{1}{2\pi R_{\mathrm{\infty }}}}$	Longitud de onda angular Rydberg	1.4503265557696(28)E-8	m
${\displaystyle R_{\mathrm{\infty }}}$	Constante de Rydberg	1.0973731568539(55)E7	m-1

Expresiones alternas

La constante de Rydberg también puede ser expresada con las siguientes ecuaciones.

${\displaystyle R_{\mathrm{\infty }}=\frac{{\alpha }^2{m}_{e}c}{4\pi \hslash }=\frac{{\alpha }^2}{2{\lambda }_e}}$

y

${\displaystyle hc{R}_{\mathrm{\infty }}=\frac{hc{\alpha }^2}{2{\lambda }_e}=\frac{h{f}_C{\alpha }^2}{2}=\frac{\hslash {\omega }_C}{2}{\alpha }^2}$

Símbolo	Nombre
${\displaystyle h}$	Constante de Planck
${\displaystyle \hslash }$	Constante de Planck reducida
${\displaystyle c}$	Velocidad de la luz en el vacío
${\displaystyle \alpha }$	Constante de estructura fina
${\displaystyle {\lambda }_e}$	Longitud de onda de Compton de un electrón
${\displaystyle f_C}$	Frecuencia de Compton de un electrón
${\displaystyle {\omega }_C}$	Frecuencia angular de Compton de un electrón

La constante de Rydberg para el hidrógeno

Usando el valor obtenido por CODATA en el 2002 para el cociente entre la masa de un electrón con la masa de un protón de ${\displaystyle m_e/m_p=5.4461702173(25)\cdot {10}^{-4}}$, en la fórmula general para la constante de Rydberg para cualquier elemento similar al hidrógeno ${\displaystyle R_M}$, encontramos que la constante para el hidrógeno, ${\displaystyle R_H}$.

${\displaystyle R_H=10967758.341\pm 0.001{\mathrm{m}}^{-1}}$

Usando ${\displaystyle R=R_H}$ en la fórmula de Rydberg para los átomos similares a hidrógeno, podemos obtener que el espectro de emisión del hidrógeno,

${\displaystyle \frac{1}{{\lambda }_{\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{c}}}=R_{\mathrm{H}}{Z}^2\left(\frac{1}{n_1^2}-\frac{1}{n_2^2}\right)}$

Símbolo	Nombre	Valor	Unidad	Fórmula
${\displaystyle {\lambda }_{\mathrm{v}\mathrm{a}\mathrm{c}}}$	Longitud de onda de la luz emitida en el vacío		m-1
${\displaystyle R_{\mathrm{H}}}$	Constante de Rydberg para el hidrógeno	10967758.341	m-1
${\displaystyle n_1}$	Entero
${\displaystyle n_2}$	Entero
${\displaystyle Z}$	Número atómico, que es 1 para el hidrógeno

Derivación de la constante de Rydberg

La constante de Rydberg para el hidrógeno puede ser derivada usando la condición de Bohr, la fuerza centrípeta, el campo eléctrico, y la energía total de un electrón en órbita alrededor de un protón (correspondiente al caso de un átomo de hidrógeno).

• Condición de Bohr, el momento angular de un electrón puede tener solo ciertos valores discretos:

${\displaystyle L=m_{e}ur=n\frac{h}{2\pi }=n\hslash }$

Donde n = 1,2,3,… (algún entero) y es llamado el número cuántico principal, ${\displaystyle h}$ es la constante de Planck, y ${\displaystyle \hslash =h/(2\pi )}$ la constante de Planck racionalizada y ${\displaystyle r}$ es el radio de órbita de un electrón.

• Fuerza necesaria para mantener el movimiento circular (a.k.a. fuerza centrípeta),

${\displaystyle F_{\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{t}\mathrm{a}}=\frac{m_e{u}^2}{r}}$

Símbolo	Nombre
${\displaystyle m_e}$	Masa en reposo del electrón
${\displaystyle u}$	Velocidad del electrón

• Fuerza eléctrica de atracción entre un electrón y un protón:

${\displaystyle F_{\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{a}}=\frac{e^2}{4\pi {ϵ}_0{r}^2}}$

Símbolo	Nombre
${\displaystyle e}$	Carga elemental
${\displaystyle {ϵ}_0}$	Permitividad

La expresión para la energía total (suma de la cinética y la potencial eléctrica) de un electrón a una distancia ${\displaystyle r}$ de un protón es

${\displaystyle E_{\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}}=-\frac{e^2}{8\pi {ϵ}_{0}r}}$

La expresión anterior puede derivarse a partir de un tratamiento mecanocuántico riguroso del átomo de hidrógeno, pero Bohr la dedujo a partir de la cuantización del momento angular y de las expresiones clásicas de las energías cinética y potencial eléctrica. Para comenzar, tomamos la condición primaria de Bohr y la solucionamos en términos de la velocidad orbital permitida del electrón${\displaystyle u}$:

${\displaystyle u=\frac{nh}{2\pi r{m}_e}}$

Ya que el campo eléctrico que atrae el electrón al núcleo es la fuerza centrípeta que lleva al electrón una órbita circular alrededor del protón, podemos fijar: ${\displaystyle F_{\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{p}\mathrm{e}\mathrm{t}\mathrm{a}}=F_{\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{a}}}$ para obtener

${\displaystyle \frac{m_e{u}^2}{r}=\frac{e^2}{4\pi {ϵ}_0{r}^2}}$

Sustituyendo la expresión previa para la velocidad de la órbita del electrón ${\displaystyle u}$ in y resolviendo para ${\displaystyle r}$ se obtiene: ${\displaystyle r=\frac{n^2{h}^2{ϵ}_0}{\pi m_e{e}^2}}$

Este valor de ${\displaystyle r}$ supuestamente representa los únicos valores permitidos para el radio orbital de un electrón que orbita alrededor de un protón asumiendo que la condición de Bohr sostiene la naturaleza de la onda de un electrón. Si ahora se sustituye ${\displaystyle r}$ en la expresión para la energía total de un electrón una cierta distancia de un protón, se tiene:

${\displaystyle E_{\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{l}}=\frac{-m_e{e}^4}{8({ϵ}_0{)}^2{h}^2}.\frac{1}{n^2}}$

Para eso el cambio de energía en un electrón sustituyendo de un valor de ${\displaystyle n}$ a otro es

${\displaystyle \mathrm{\Delta }E=\frac{m_e{e}^4}{8({ϵ}_0{)}^2{h}^2}\left(\frac{1}{(n_{\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{i}\mathrm{a}\mathrm{l}}{)}^2}-\frac{1}{(n_{\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{a}\mathrm{l}}{)}^2}\right)}$

Simplemente cambiamos las unidades a longitud de onda ${\displaystyle \left(\frac{1}{\lambda }=\frac{E}{hc}\to \mathrm{\Delta }E=hc\mathrm{\Delta }\left(\frac{1}{\lambda }\right)\right)}$ y obtenemos:

${\displaystyle \mathrm{\Delta }\left(\frac{1}{\lambda }\right)=\frac{m_e{e}^4}{8({ϵ}_0{)}^2{h}^{3}c}\left(\frac{1}{(n_{\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{i}\mathrm{a}\mathrm{l}}{)}^2}-\frac{1}{(n_{\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{a}\mathrm{l}}{)}^2}\right)}$

Símbolo	Nombre
${\displaystyle h}$	Constante de Planck
${\displaystyle m_e}$	Masa en reposo de un electrón
${\displaystyle e}$	Carga elemental
${\displaystyle c}$	Velocidad de la luz en el vacío
${\displaystyle {ϵ}_0}$	Permitividad
${\displaystyle n_{\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{i}\mathrm{a}\mathrm{l}}}$	Número de electrones en la última capa del átomo de hidrógeno
${\displaystyle n_{\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{a}\mathrm{l}}}$

Por lo tanto hemos encontrado que la constante de Rydberg para el hidrógeno es:

${\displaystyle R_H=\frac{m_e{e}^4}{8{ϵ}_0^2{h}^{3}c}}$