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!
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