第287章 神之再出手!軌道方向量子化!(日8第9天,求訂閱!)
洛倫茲顯然有備而來。
塞曼效應和gky效應,是光譜學中非常重要的現象。
若是解決不了這兩個效應,玻爾模型就永遠不能宣稱終結光譜學。
軌道數量量子化,解釋了巴爾末系的四條分立譜線。
軌道形狀量子化,解釋了巴爾末系單條譜線一分為二的精細結構。
而現在,所有人都知道,需要再加一個量子數,才能解釋單條譜線一分為三的現象。
但,它會是什麼呢?
在場的人全都不知道。
而李奇維就是他們最後的希望。
或許他們今天就要見證,玻爾模型從剛發表時的稚嫩,一步步成長為邏輯自恰的巔峰理論。
正應了這場會議的主題:量子之巔。
在所有人的注視和呼吸急促下,李奇維終於開口了。
“看來大家的想法和我差不多。”
“確實需要再加一個量子數。”
“但是加什麼呢?”
“我們不妨這樣思考一下。”
“原子的內部是一個非常複雜的電磁場環境。”
“而電子本身繞原子核旋轉運動時,會產生磁矩。”
“磁矩大家應該都知道,就類似於力學裡的力矩概念。”
“那麼電子產生的磁矩,受到電磁場的作用,會發生什麼現象?”
譁!
玻爾恍然大悟。
前排的諸多大佬也是眉頭一鬆,甚至還有激動地拍大腿的。
當然,大部分人還是一臉懵逼的。
李奇維笑著說道:“看來不少人已經想出來了。”
“沒錯,磁矩和電磁場作用,電子軌道的方向會發生偏轉。”
“以前電子的軌道都是平的,現在發生偏轉後,就與原來的軌道有了夾角,形成一個新的軌道。”
“這個偏轉後的新軌道,能級也和原來不同。”
“所以電子躍遷有了更多的選擇。”
“想象一個三維座標系。”
“原本的橢圓軌道是在xy平面上。”
“現在軌道方向發生變化後,可能就變成與xz平面平行了,或者與yz平面平行。”
“這樣,就有三種不同的能級差,所以發射出三種不同的波長的電磁波。”
“如此,就可以解釋譜線一分為三的現象了。”
“當然,根據實驗結果來看,譜線的分裂並不是無限的。”
“這代表電子可選的方向個數也不是無限的。”
“所以,電子的軌道取向也是量子化的。”
“塞曼效應和gky效應恰好就是方向量子化的最好證明。”
“因此,我認為第三個量子數就是軌道方向量子數。”
“由於它是和電子的磁矩(ic moment)有關。”
“我就用【m】表示它吧。”
“當然m的取值也不是隨意的。”
“它和l有關。”
“m可以取【-l到l】之間的整數。”
“比如,當n=2時,l=0、1,m=-1、0、1。”
“它表示,電子的第二軌道,新增一個橢圓軌道(l=1),新增兩個軌道方向(m=-1、1)。”
“當n=3時,l=0、1、2,m=-2、-1、0、1、2。”
“它表示,電子的第三軌道,新增兩個橢圓軌道(l=1、2),新增四個軌道方向(m=-2、-1、1、2)。”
“剛剛我一直在思考數學證明,但是需要的計算量太大,所以我就不現場展示了。”
“後續我會讓玻爾以論文的形式,把結果整理後發表出來,供大家評議。”
“但我個人還是很有把握的,應該不會出錯。”
“以上就是我的解釋。”
轟!
會場陷入了死一般的寂靜。
李奇維全程沒有一個公式、一個示意圖,全憑邏輯,就把洛倫茲的問題解釋的清清楚楚。
在場的所有人都被折服了。
他講的如此通俗易懂,以至於連旁邊化學專業的小夥子都聽懂了。
“媽的,真牛逼!”
所有人都沉浸在關於電子軌道方向的想象中。
這一次,李奇維直接將原本二維的玻爾模型,升級到了三維。
讓人不明覺厲。
以前的玻爾模型是一個扁平的原子結構。
然而現在,它變成了三維的球形殼層結構。
每一個軌道都是一個球殼。
比如第一軌道,當n=1時,l=0,m=0,電子軌道就是一個圓形,而且軌道沒有方向。