波・光・量子高校物理・化学で出てくる

リュードベリ定数の単位 1m の意味を言葉から理解する

1m
次元 [L⁻¹]
検算のポイント

答えがリュードベリ定数なら、右辺の単位は 1m になっているはず。ならなければ、どこかが間違っています。

このページでわかること
  • リュードベリ定数を言葉でどう言い表すか
  • その言葉を単位に置き換えると、なぜ 1m になるのか

リュードベリ定数とは? 言葉で意味をつかむ

リュードベリ定数とは 水素原子のスペクトルで、波長の逆数を決める定数。

言葉の式
リュードベリ定数 = 1 ÷ 光の波長

言葉の式に出てくるそれぞれの言葉は、すでに単位がわかっている量です。言葉を単位に置き換えてみましょう。

言葉何の量か単位
光の波長長さm
[リュードベリ定数] =1÷m
   =1m

言葉の通りに単位を並べるだけで、1m が出てきました。

よくある間違い:同じ単位でも別の量

次の量は リュードベリ定数 と次元 [L⁻¹] が同じです。単位が一致しても意味が違うことがあるので、検算のときは「何を表す量か」も確かめましょう。

リュードベリ定数が出てくる公式

まとめ
  • リュードベリ定数とは、水素原子のスペクトルで、波長の逆数を決める定数。
  • 言葉の式 リュードベリ定数 = 1 ÷ 光の波長 を単位に置き換えると 1m。

練習問題:分子と分母を見きわめる

問題文には単位が書いてあります。計算はしなくてかまいません。どの単位が分子(上)に、どの単位が分母(下)に来るかだけを考えて選んでください。

問1リュードベリ定数は「1 ÷ 光の波長」で求められます。「光の波長」[m] のとき、リュードベリ定数の単位はどれ?

答えと解説

正解:B 1m

分子に来る単位はなく(1)、割る量(光の波長)の単位が分母に来ます。まとめると 1m。

問2リュードベリ定数 = 1 ÷ 光の波長 です。「リュードベリ定数」[1m] のとき、「光の波長」の単位はどれ?

答えと解説

正解:C 11m

言葉の式を「光の波長」について解き直すと「光の波長 = 1 ÷ リュードベリ定数」。単位を入れると 11m = m。

問3リュードベリ定数の単位 [1m] を、基本単位(m)だけで表したものはどれ?

答えと解説

正解:A 1m

リュードベリ定数 の順に言葉の式をたどると、1m。指数が正の基本単位が分子、負の基本単位が分母に来ます。