作者:虚空圣堂
“真是后生可畏啊。”
“你的模型可是帮了量子论的大忙。”
“说起来,我和你的导师都得感谢伱呢。”
“你让量子论又上了一个台阶,成为真正的系统性理论了。”
普朗克显然心情极好,玻尔的理论,是对量子论的最强力支持。
如果玻尔模型被证明是对的,那么量子论的地位将再也不会被撼动。
最重要的是,玻尔是李奇维的学生。
所以普朗克越看对方越喜欢。
要是换做其他人,普朗克最多是欣赏,远远谈不上喜欢。
随后,在普朗克的介绍下,玻尔一一认识了劳厄、玻恩等德国年轻一辈物理学人才。
这些人他之前就早有耳闻,都是真正的天赋绝伦之人。
玻尔自然不敢轻视。
劳厄伸出手,笑着说道:“恭喜你,玻尔。”
“玻尔模型真是伟大的理论,我相信它一定会绽放出最璀璨的光芒。”
玻尔说道:“感谢你的夸奖,劳厄,我今天就是来德国学习的。”
“我的理论还需要进一步的完善。”
李奇维和普朗克看着玻尔和劳厄交谈,脸上都浮现出笑意。
其实比年龄,劳厄比李奇维还要大一岁。
但是在李奇维眼里,他总把这些人当成晚辈看待了。
这就是地位带来的身份差别。
寒暄完毕,李奇维带着玻尔,在柏林大学,与德国物理学家进行了友好的学术交流。
双方各自针对自己的研究领域,展开了深入的探讨,收获满满。
公开的交流结束后,李奇维带着玻尔又单独和普朗克交流。
主要内容就是希望普朗克能找到一个以前无法解释的现象,但是玻尔模型可以解释。
期间玻尔又给普朗克详细解释了他的理论。
普朗克听完后,微微皱眉,陷入了思考,良久才说道:
“玻尔,你的理论的核心其实就是量子化轨道。”
“所以,我认为需要从量子不连续的角度去考虑。”
“其实,有一个领域就非常适合。”
“而且它正好是我们德国物理学界的强项。”
玻尔呼吸急促,果然不愧是物理学的老前辈,这么快就有答案了吗?
普朗克继续说道:“其实玻尔,你是聪明反被聪明误了。”
“第一届布鲁斯会议上,你的导师就已经断言,现代物理学的核心就是原子。”
“把原子研究清楚了,其余的问题都会迎刃而解。”
“不管是现代物理学的放射性、X射线,还是经典物理学的问题,都可以被解释。”
“其中经典物理学就有一个问题,元素的光谱问题。”
“光谱为什么是分立的,而不是连续的。”
“光谱的谱线到底是怎么来的呢,它的产生机理是什么?”
“如果说元素的光谱真的和原子的结构有关,那么光谱的分立和电子轨道的量子化,这两者之间会不会有什么联系呢?”
“毕竟他们的特征都是不连续。”
“而光谱学研究就是我们德国的强项,你或许可以多看些这方面的论文。”
轰!
普朗克的分析令玻尔茅塞大开。
就好像在他的头脑里引爆了一枚炸弹。
被别人奉为圭臬当成珍宝的玻尔笔记,反而被他本人给忽略了。
是啊,玻尔笔记里记载了布鲁斯教授总结的经典物理学问题。
其中元素的光谱,就是比较重要的一个。
而且里面也提到了分立现象。
当初洛伦兹教授甚至还提问:“难道用量子论就能解释光谱问题吗?”
布鲁斯教授因此才让自己研究量子和原子的关系。
怎么自己反倒是忘了呢?
玻尔对自己又气又好笑,自己完全是灯下黑了。
其实这也不能怪玻尔。
在当时,没有人会把量子概念和光谱分立联系在一起。
因为大家都没有理论工具。
李奇维所谓的让玻尔去研究,在其它大佬眼里,也就是一种尝试而已。
就好像导师对学生说,这个方向很有意思,你做个实验看看。
因此,不仅玻尔想不到,其他人也想不到。
然而玻尔模型却让普朗克看到了希望。
或许它就是解开元素光谱秘密的钥匙。
此刻玻尔呼吸急促,对普朗克越发的尊重。
老一辈物理学家果然非同凡响。
他们或许对于现代物理学的研究显得力不从心。
但是那种敏锐的直觉和庞大的知识量不会消失。
他们就是物理学界活着的宝库。
这一刻,玻尔再也不敢小觑任何老一辈物理学家了。
更何况,普朗克还是老一辈中的顶级存在,更加可怕。
面对玻尔,这个自己最得意学生的学生,普朗克没有藏私,他继续说道:
“但是光谱学非常复杂凌乱,有很多领域的内容。”
“我可以给你一个具体的参考方向。”
“我看了你的论文,其中计算电子能级和轨道半径时,用的是氢原子的例子。”
“这说明你很聪明。”
“氢原子是元素周期表中最简单的原子,它的结构也最简单,很适合作为研究对象。”
“所以,光谱学对于它的研究也是最多的。”
说到这里,普朗克忽然问道:“玻尔,你知道巴尔末公式吗?”
玻尔一愣,他真没有听过这个东西。
他的本科专业方向是金属电子论,博士的课题又是原子结构。
所以他很少接触光谱学的内容,至于这个什么巴尔末公式就更不清楚了。
于是普朗克开始给玻尔解释巴尔末公式。
李奇维在一旁听的津津有味,普朗克果然是德国最顶级的物理学家。
这份洞察力简直无与伦比。
要知道,李奇维是有着后世的经验,所以游刃有余。
但是普朗克仅仅凭借论文,就能分析出原子结构和元素光谱之间的联系,简直让人膜拜。
真实历史上,玻尔模型就是因为完美解释了巴尔末公式,以及进一步解释光谱的产生和分立,从而震惊了物理学界。
可以说,玻尔直接把光谱学给终结了。
早在1850年,物理学家们就已经详细测量了氢元素的发射光谱(那时原子的存在还有争议,以元素称呼)。
所谓发射光谱,可以形象地理解为原子会朝外发射不同波长的光。
这些光按照波长依次排列的图案,就是该原子的发射光谱。
而吸收光谱,则是指用光去照射原子时,原子会吸收掉部分波长的光。
这些被吸收的光,按照波长排列后就是吸收光谱。
在可见光的范围中,氢元素的发射光谱有四条谱线。
对应的波长分别是410纳米(紫光)、434纳米(蓝光)、486纳米(绿光)、656纳米(红光)。
当时的物理学家们非常好奇。
氢元素的光谱线是怎么来的?
为什么光谱线条是分立的而不是连续的?
后来,物理学家们发现所有的元素都有各自的光谱。
当然,虽然大家不清楚机理,但这不妨碍物理学家使用光谱去解决问题,比如基尔霍夫等人。
但不管怎么说,光谱的机理始终没有解决。
尽管受限于时代,但物理学家们还是努力做出了尝试。
比如,研究氢元素四条光谱线波长之间的关系,能不能用数学公式去表示,找到其中的规律。
传奇的是,这项工作并不是由物理学家完成的,而是被一个瑞典的中学数学老师解决了。
他的名字就叫做巴尔末。
巴尔末作为数学老师,每天上完课后就觉得非常无聊,那时候也没什么娱乐活动。
他的爱好就是研究数学,但过于高深的数学,凭借他的智商又看不懂。
所以巴尔末很苦恼,他想找点难度不高但有趣的数学问题进行研究。
正好这时,他的一位朋友建议他,可以尝试算下氢元素光谱线波长之间的关系。
也就是410、434、486、656,这四个数字之间的关系。
看起来是不是很像后世的找规律游戏?
巴尔末瞬间来了兴趣,觉得这个可以搞,还能跟物理沾上边。
没想到这一试,还真被他找出了一个数学公式。
λ=B×(m/(m-n))。
其中λ表示波长,B是经验常数,约等于364纳米,m和n是正整数。
巴尔末发现,当n=2时,m分别取3、4、5、6,代入公式后,计算的结果正好是656、486、434、410。
他的天赋简直无敌,硬生生给凑出来了。
巴尔末反正无聊,于是他又多想一步,要是n取其他的值会怎么样。
比如,n=3时,m再取4、5、6、7,那计算出来的结果代表什么意思呢?
可惜,巴尔末不是物理学家,他没有深究里面的物理本质,而是直接就把结果以论文的形式发表了。
后来,物理学家们惊奇地发现,这个公式实在太厉害了。
巴尔末计算的n=3时的波长,其实是氢元素在红外区域的光谱线(所谓红外区域,就是指波长超过750纳米的光形成的范围)。
它在1908年被德国物理学家帕邢发现,命名为帕邢系。
上一篇:人在秦时,我与曹贼何异
下一篇:历史副本从崖山海战开始