從劍橋留學生到物理學之神 第269章

作者:虚空圣堂

  而原始的氫元素四條發射譜線則被稱爲巴爾末系。

  這時,普朗克的聲音打斷了李奇維的思緒,“雖然巴爾末公式成功預言了氫元素的發射光譜。”

  “但是直到現在,依然沒有人知道它背後的物理意義。”

  轟!

  普朗克的話剛說完,玻爾只覺得天崩地裂。

  巴爾末公式中的m和n,不正是玻爾模型中的軌道量子數嗎。

  m和n只能是正整數,不就對應軌道量子數的1、2、3

  “上帝啊,這也太神奇了。”

  此刻,玻爾已經完全沉浸在巴爾末公式之中。

  他已經想到如何完美詮釋這個公式的物理意義了。

  普朗克看到玻爾的樣子,也是一驚。

  這個孩子比他想象中的還要聰明,看來對方這是有答案了?

  這也太誇張了吧。

  自己根本還摸不着頭腦呢。

  他不由得又看向了李奇維,果然不愧是他帶出來的學生,這份天賦簡直一模一樣。

  看玻爾那個急不可耐的勁頭,普朗克就知道不能繼續留他在這裏了。

  於是,他笑着說道:“好了玻爾,既然你已經有了想法,那就趕緊和你的導師一塊回去吧。”

  “趕緊把論文發出來,我還等着看呢。”

  玻爾這才從自己的世界中清醒過來,然後就是發自肺腑地感謝。

  “真是太謝謝您了,普朗克教授。”

  “你的建議對我實在太重要了。”

  普朗克無所謂地說道:“看着你們年輕一輩能不斷取得突破,我就很開心滿足了。”

  “未來是屬於你們的。”

  很快,李奇維就準備帶着玻爾拜別普朗克。

  玻爾一直在想巴爾末公式,自顧地往前走,渾然沒有覺察到李奇維被普朗克拉住了。

  只見他小聲地問道:“布魯斯,你老實地跟我說,你不知道巴爾末公式嗎?”

  “你怎麼沒有告訴玻爾?”

  李奇維尷尬地一笑,摸了摸鼻子,笑着說道:“額,我主要想來看看老師你。”

  普朗克聞言一怔,李奇維擊中了他內心最柔軟的地方。

  這種東方式的細膩情感,讓德國人普朗克有點招架不住。

  他的眼睛瞬間紅了,鼻子微酸,一生有此學生,夫復何求。

  雖然李奇維從來沒有聽過他的一節課,但是兩人就好像冥冥中認識一樣。

  普朗克腦海裏又回憶起劍橋大學拱橋上的那個下午。

  波光粼粼,微風習習,一切剛剛好。

  “你呀,這不是折騰玻爾嘛,來回跑這麼遠。”

  李奇維笑着道:“年輕人多跑跑沒壞處。”

  兩人開懷大笑。

  走在前面的玻爾這才發現,布魯斯導師竟然還在後面。

  而且他和普朗克教授忽然大笑一聲。

  玻爾心中美滋滋的,心想他們倆一定是在爲自己而高興吧。

  畢竟,他馬上就能證明玻爾模型的正確性了。

  (本章完)

第276章 真正的量子論!轟動物理學界!

  李奇維帶着玻爾返回英國後,玻爾又進入了閉關之中。

  他一頭扎入圖書館,瘋狂卷死同系的學生們。

  克里斯等人羨雞更紫。

  “哦,我的上帝啊,玻爾難道又要發論文了嗎?”

  錢五師冷靜地說道:“估計是他找到了驗證玻爾模型的方法了。”

  “哎,玻爾果然不愧是天才,他領先我們很多。”

  克里斯三人組齊齊點頭,瑟瑟發抖。

  錢五師作爲超導的發現者,現在的地位已然僅次於玻爾。

  他和玻爾屬於倫敦國王學院的青年才俊,物理學界的後起之秀。

  但他們不可能達到李奇維那樣的高度了。

  因爲那是時代的特殊性造就的。

  1900年初,現代物理學連萌芽都沒有。

  所有物理學家們處在一片黑暗之中。

  是李奇維憑藉一人之力,生生地爲物理學開闢全新的道路,照亮未來的方向。

  量子論與狹義相對論,奠定了現代物理學的根基。

  從這一點看,李奇維的地位在物理學中是獨一檔的。

  所謂的X射線、超導等,都屬於框架內的東西。

  倒是玻爾模型,它屬於對量子論的重要補充。

  因此玻爾的地位要超過錢五師、勞厄等人。

  當然前提是他的模型是正確的,經得起實驗驗證的。

  圖書館內,玻爾奮筆疾書,他的笑容差點要把嘴給咧歪了。

  他已經不敢想象,自己的這篇論文將會帶給物理學界何等震動。

  1911年4月20日,玻爾在發表第一篇論文後,以相同的題目再發一篇論文。

  文章不僅對玻爾模型進行了理論驗證,還以此解釋了幾個非常重要的物理現象。

  論文一經發出,立刻在物理學界引起了滔天巨浪。

  無數物理學家目瞪口呆,實在是玻爾的論文內容過於震撼人心了。

  在這篇《論原子的結構》的論文中,玻爾利用他的模型,完美解釋了巴爾末公式。

  玻爾認爲巴爾末公式中的m和n代表了電子軌道的序列。

  當n=1時,表示的是電子處於基態。

  當m=2、3、4時,表示的是電子處於激發態。

  激發態的電子不穩定,所以電子會從激發態跳躍到基態,玻爾把這個過程稱爲【電子躍遷】。

  在電子躍遷的過程中,電子會以電磁波的形式,向外輻射能量。

  而能量值就是兩個能級之間的能量差。

  輻射光的波長可以用【李-普朗克輻射公式】直接計算出來,即E=hv,其中E就是能量差。

  同理,電子從基態躍遷到激發態,則需要吸收能量,能量值也是兩個能級之間的能量差。

  基於電子躍遷的理論,玻爾對元素光譜的機理做出了理論解釋。

  以氫原子光譜爲例:

  m=3、4、5、6,向n=2發生電子躍遷,發射特定光譜,就形成了巴爾末系。

  m=4、,5、6、7,向n=3發生電子躍遷,發射特定光譜,就形成了帕邢系。

  接着玻爾又做出預測。

  m=2、3、4、5,向n=1發生電子躍遷,根據計算,其發射光譜將落在紫外區域。

  目前萊曼在1906年已經發現了一條氫原子的紫外發射光譜線。

  那麼根據玻爾的理論,將還有其餘幾條譜線沒有被發現。

  最終會形成和巴爾末系類似的光譜線系。

  對巴爾末公式,以及原子光譜的解釋,獲得圓滿成功後。

  玻爾意猶未盡,他在論文中又大膽拓展,解釋了另外兩個現象。

  第一個是焰色反應。

  某些金屬或者其化合物在燃燒時,會使火焰呈現特殊的顏色。

  不同的元素燃燒,火焰的顏色也不同。

  根據電子躍遷理論,玻爾認爲,所謂焰色反應就是原子中的電子吸收能量,從基態躍遷到了激發態。

  然後電子又從激發態躍遷回基態,這個過程中以光的形式釋放能量。

  不同顏色的光,就是不同波長的光,對應能級差不同。

  因爲不同元素的能級不同,所以導致最後輻射光的波長不同。

  這就是焰色反應的本質機理。

  第二個是X射線的產生。

  玻爾認爲,能量足夠的電子轟擊金屬元素,之所以能產生X射線,是因爲金屬原子中基態電子受到撞擊,發生躍遷,電子處於激發態。

  然後激發態電子又向下躍遷,回到基態,這個過程輻射的光就是X射線,其能量就是能級差。

  根據計算,玻爾認爲不同金屬產生的X射線的頻率是不一樣的。

  反過來,根據金屬原子發射的X射線頻率,結合玻爾模型,就能算出原子的電子數量,從而倒推出原子的核電荷數。

  以上就是X射線的產生機理。

  本來玻爾還想用自己的理論解釋γ射線的機理。

  但是無論他怎麼算,數據都不符合,因此只能放棄。

  玻爾不知道,γ射線的產生涉及到原子核的作用了,和電子躍遷沒有關係,所以他當然算不出來。

  然而即便如此,這篇論文的內容,也足以讓所有物理學家徹底瘋狂了。

  物理學界更是直接沸騰!

  轟!

  無數人都被玻爾的論文震撼的目瞪口呆。

  “哦,我的上帝啊,玻爾竟然從理論上證明了X射線的產生機理,這也太可怕了。”

  “豈不是說,玻爾的理論直接終結了光譜學、元素週期表、X射線三大物理方向。”

  “可怕,簡直太可怕了。”

  “這纔是真正的量子論,成熟的量子論,一套全新的物理理論!”

  德國,當倫琴、普朗克等人看完論文後,全都震驚的說不出話來。

  他們德國在光譜學領域,已經研究了幾十年,一直領先世界。

  如今竟然被一篇論文給直接終結了。

  以後所有的元素光譜問題,都不再是孤立的物理現象,而是有理論解釋其機理。

  玻爾一人抵一國!