Johannes Rydberg

Johannes (Janne) Robert Rydberg (født 8. november 1854 i Halmstad, død 28. desember 1919 i Lund) var en svensk fysiker. Han er mest kjent for å ha funnet Rydbergs formel som angir spektrallinjene i Rydberg-atomer. I denne inngår Rydberg-konstanten som fikk en teoretisk forklaring i Bohrs atommodell.

Han begynte å studere matematikk ved Universitetet i Lund i 1873 hvor han gjorde seg foreløbig ferdig to år senere  med en avhandling om kjeglesnitt. Etter å ha fortsatt sine matematiske studier der og en ny avhandling om algebraiske funksjoner, mottok han en doktorgrad i 1879. Han hadde allerede da blitt interessert i mer fysiske problemstillinger og ble ansatt i et dosentur i fysikk fra 1882. Da hadde han allerede publiserte et arbeid om den triboelektriske effekten.

Fra sin tid som student hadde han vært interessert i å forstå det periodiske systemet for de kjemiske elementene som var blitt foreslått av Dmitrij Mendelejev i 1869. Med kjennskap til mulighetene som lå i den nye spektralanalysen som var grunnlagt av Robert Bunsen og Gustav Kirchhoff  i 1860 for å måle bølgelengdene i emisjonsspektrene til grunnstoffene, var Rydberg overbevist om at en bedre forståelse av periodesystemet måtte komme fra denne nye innsikten. Han gjorde ikke målinger selv, men benyttet eksperimentelle resultat fra andre grupper. Det var den matematiske struktur han søkte i dette tallmaterialet. Han skrev sitt første arbeid om sine undersøkelser i 1884.

Det var kjent at spektrene til elementene i samme gruppe i periodesystemet var like på samme måte som de kjemiske egenskapene lignet hverandre. Desto lenger ut man gikk i en periode, desto mer komplisert syntes spektrene å bli. De enkleste opptrådte for elementene i første gruppe, det vil si for alkalimetallene. Her kunne spektrallinjene innordnes i lange serier. Rydberg kunne identifisere en serie med skarpe linjer og en med mer diffuse linjer. I tillegg fantes det en hovedserie eller prinsipal serie, selv om den lå stort sett i det ultrafiolette området. Den kom klarest frem i absorpsjonsspekteret. Disse tre seriene har siden blitt kalt for s-, p- og d-seriene. Noen få år etter fant han sin berømte formel for bølgelengdene til disse seriene. Den kunne også benyttes for tilsvarende serier i spektrene fra jordalkalimetallene.

Dette resultatet styrket hans håp om å finne nye sammenhenger i det periodiske systemet. I 1897 argumenterte han for at antall element i periode nr. n, skulle være 2n2. Det vil si 2, 8 og 18 element henholdsvis. Noen år senere utvidet han denne forutsigelsen som senere ble kalt for Rydbergs lov, til å gjelde for fjerde periode som dermed skulle inneholde 32 element. Dette var etter at han hadde justert antallet av sjeldne jordarter som måtte finnes. Denne lovmessigheten ble først fullt forstått etter oppdagelsen av Paulis eksklusjonsprinsipp og moderne kvantemekanikk.

Men det viste seg at bekreftelse på hans idéer måtte la vente på seg delvis fordi dagens atomnummer til grunnstoffene på den tiden ikke var kjent. For eksempel var Rydberg overbevist om at det måtte finnes to nye element som lå mellom hydrogen og helium i periodesystemet. Han kalte dem for nebulium og koronium. Dette ble ikke skikkelig avklart før Niels Bohr kom med sin atommodell og Henry Moseley bestemte rekkefølgen til grunnstoffene i periodesystemet ved sine målinger av deres karakteristiske røntgenstråling. Plassen til et element i det periodiske systemet ble dermed bestemt ved ladningstallet til atomkjernen som nå kalles for atomnummeret.

Rydberg ble fast tilsatt ved Universitetet i Lund i 1901 og ble utnevnt til full professor åtte år senere. Han hadde da fått dårlig helse og måtte av den grunn gå av allerede i 1915. Han døde fire år senere.

Referanser

Eksterne lenker 
 Johannes Rydberg, Biography, University of St Andrews, Scotland.
 Johannes Rydberg, Biography, Encyclopedia.com.
 I. Martinson and L.J. Curtis, Janne Rydberg - his life and work, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B235, 17–22 (2005).

Svenske fysikere
Vitenskapelig ansatte ved Lunds universitet