Prawo Moseleya

Prawo Moseleya – empiryczne prawo fizyczne mówiące, że pierwiastki kwadratowe z częstotliwości linii widm rentgenowskiego $\nu '$ pierwiastków chemicznych różniących się liczbą atomową Z układają się na linii prostej:

$\nu =k(Z-\sigma )^{2},$

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 1914 r. przez Henry’ego Moseleya.

Można je też zapisać dla częstotliwości promieniowania jako notacja Siegbahna

$\nu$_Kα1$={\frac {3}{4}}k(Z-\sigma )^{2}\quad {}$ gdzie: ${}\;k=k'\cdot c,$ ${}\quad k'=$ stała Rydberga

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

$E$_Kα1$={\frac {3}{4}}k_{E}(Z-\sigma )^{2},\quad {}$ gdzie: ${}\;k_{E}=k'hc,$ ${}\quad k'=$ stała Rydberga,

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.
Jest matematycznie udowodnione, że nie ma liniowej zależności między pierwiastkiem kwadratowym E_Kα a Z[2] . Prawo Moseleya traci fizyczne znaczenie dla Z = 1 wodoru i dla Z> 56[2] . Prawo Moseleya również odchodzi od rzeczywistych danych w Z <57, zgłaszając znaczne poziomy błędów[2] . Prawo Moseleya zostało obalone w dniu 9 stycznia 2020 r[2] .