原子理论的创建:玻尔——7月12日科学史上的今天

2018-07-12作者:科学π工作室, 编著编辑:书问阅读



1912年的3~7月间,玻尔根据普朗克的量子论假设,针对卢瑟福的原子模型提出假设,“当电子在某些特定的轨道上运动时,这种辐射将可以避免”。玻尔仔细研究了巴耳末氢原子谱线的公式,将卢瑟福的原子行星模型、普朗克的量子论假设与巴耳末公式三者相结合,发现正是电子跳跃引起的能量变化使得原子发出一定波长的谱线。这为玻尔理论的出现打下基础。


玻尔从氢原子入手,假定氢原子内电子只能在特定的轨道上运动,当原子从高能态向低能态跃迁时,会辐射出一份能量,这就是普朗克的能量子;相反,从低能态向高能态跃迁时,会吸收一份能量,这样就使卢瑟福的模型与普朗克的能量量子化结合了起来。接着,通过巴耳末公式,他再把能量态间的跳跃与辐射波长或频率结合,玻尔的原子理论也就建成了。


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1913年7月12日起,玻尔关于建立原子的壳层模型和量子化的原子理论以三篇论文的方式陆续刊发在《哲学杂志》上。但在第一篇论文刊出时,欧洲许多物理学家、数学家就提出严重质疑,而在质疑声中,玻尔的理论获得了实验的验证。他所预言的太阳光谱中的氢谱线被观察到恰与他的计算相符。玻尔理论同时也解释了长期困惑人们的“皮克林谱线”问题。这成为近代物理学的一个新开端。


进入30岁以后,玻尔获得了许多来自国内国际的荣誉。而面对各国发来的教授职位邀请,玻尔均婉言谢绝,他选择留在丹麦继续他的研究。玻尔度过的是忙碌的一生,1962年11月去世。爱因斯坦曾称赞玻尔是那一时代科学领域中最伟大的发现者之一。玻尔被丹麦人称为“伟大的儿子”,在科学史上,玻尔也称得上是可以与伽利略、牛顿、法拉第和爱因斯坦比肩的一位科学巨人。



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出版清华大学出版社
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