第275章 真正的量子論!轟動物理學界!
李奇維帶著玻爾返回英國後,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。
錢五師作為超導的發現者,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。
因為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,生生地為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。
玻爾認為巴爾末公式中的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,玻爾把這個過程稱為【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。
以氫原子光譜為例:
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。
接著玻爾又做出預測。
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,玻爾認為,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。
因為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。
玻爾認為,能量足夠的電子轟擊金屬元素,之所以能產生x射線,是因為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,玻爾認為不同金屬產生的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。