Estuve investigando los espectros de emisión de diferentes elementos y descubrí que cosas como la ecuación de Rydberg, el modelo de Bohr y la mecánica cuántica solo pueden describir completamente el electrón único en el átomo de hidrógeno. Entonces, ¿cómo dimos el salto a capas s, p, d, f de átomos multielectrónicos? ¿Cuán preciso es nuestro análisis de estos elementos más complicados?
Ecuación de Rydberg (nota al margen: ¿Es esta una ecuación empírica de 'ajuste de datos'? ¿Cuál es el significado de eso?)
Hidrógeno:
Helio:
Hierro:
Potasio:
Los únicos átomos para los que la ecuación de Schrödinger tiene una solución analítica son los átomos de un electrón, es decir, H, He , li etcétera. Esto se debe a que, con más de un electrón, las fuerzas entre los electrones hacen que la ecuación sea demasiado difícil de resolver analíticamente. Sin embargo, durante los aproximadamente 90 años desde que Schrödinger propuso su ecuación, se ha desarrollado una amplia gama de métodos numéricos para resolverla y, por supuesto, las computadoras modernas son tan poderosas que pueden calcular la estructura (electrónica) de cualquier átomo con facilidad. Esto se aplica incluso a átomos pesados en los que es necesario tener en cuenta los efectos relativistas.
La ecuación de Rydberg es una aproximación porque no tiene en cuenta la estructura electrónica fina. Sin embargo, es una aproximación bastante buena. Funciona porque para un átomo de un electrón la energía de los orbitales (ignorando la estructura fina) es proporcional a 1/ , dónde es el orbital de menor energía, es el segundo más bajo y así sucesivamente.
justin l