Prawo Moseleya

Prawo Moseleya stwierdza, że pierwiastki kwadratowe z częstości linii widm rentgenowskiego ν' pierwiastków chemicznych różniących się liczbą atomową Z układają się na linii prostej:

${\sqrt {\nu '}}=k'(Z-\sigma )$

gdzie:

• $\nu '={\frac {1}{\lambda }}$ - częstość promieniowania rentgenowskiego
  • $\lambda$ - długość fali promieniowania
  • $\nu ={\frac {c}{\lambda }}=c\nu '$ - częstotliwość promieniowania, gdzie $c$ prędkość światła
• $Z$ - ładunek jądra (liczba atomowa)
• $k',\sigma$ - stałe dla danej linii widmowej

Prawo powyższe zostało sformułowane w 1913 roku przez Henry'ego Moseleya.

Można je też zapisać dla częstotliwości promieniowania jako

${\sqrt {\nu }}=k(Z-\sigma )$   gdzie   $k=k'{\sqrt {c}}$

lub dla energii kwantów promieniowania rentgenowskiego (odpowiada energii przejść elektronowych w atomie):

${\sqrt {E}}=k_{E}(Z-\sigma )$   gdzie   $k_{E}=k'{\sqrt {hc}}=k{\sqrt {h}}$

gdzie:

• $h$ - stała Plancka, $E=h\nu =h{\frac {c}{\lambda }}$.

Widma rentgenowskie pierwiastków chemicznych, tzw. widma charakterystyczne, układają się w charakterystyczne serie nazywane K, L, M ... (seria K odpowiada największej energii), których najbardziej energetyczne linie oznaczane są odpowiednio K_α1, L_α1 M_α1.

• Dla serii K, σ = 1
• Dla serii L, σ = 7,4 (w przybliżeniu)

Prawo Moseleya było wykorzystane do odkrycia "brakujących pierwiastków", np. Hf prawie identyczny chemicznie z cyrkonem Zr został zidentyfikowany w 1923 roku dzięki swojemu widmu rentgenowskiemu przez Holendra Dirka Costera i Węgra György von Hevesy'ego.