从剑桥留学生到物理学之神 第269章

作者:虚空圣堂

  而原始的氢元素四条发射谱线则被称为巴尔末系。

  这时,普朗克的声音打断了李奇维的思绪,“虽然巴尔末公式成功预言了氢元素的发射光谱。”

  “但是直到现在,依然没有人知道它背后的物理意义。”

  轰!

  普朗克的话刚说完,玻尔只觉得天崩地裂。

  巴尔末公式中的m和n,不正是玻尔模型中的轨道量子数吗。

  m和n只能是正整数,不就对应轨道量子数的1、2、3

  “上帝啊,这也太神奇了。”

  此刻,玻尔已经完全沉浸在巴尔末公式之中。

  他已经想到如何完美诠释这个公式的物理意义了。

  普朗克看到玻尔的样子,也是一惊。

  这个孩子比他想象中的还要聪明,看来对方这是有答案了?

  这也太夸张了吧。

  自己根本还摸不着头脑呢。

  他不由得又看向了李奇维,果然不愧是他带出来的学生,这份天赋简直一模一样。

  看玻尔那个急不可耐的劲头,普朗克就知道不能继续留他在这里了。

  于是,他笑着说道:“好了玻尔,既然你已经有了想法,那就赶紧和你的导师一块回去吧。”

  “赶紧把论文发出来,我还等着看呢。”

  玻尔这才从自己的世界中清醒过来,然后就是发自肺腑地感谢。

  “真是太谢谢您了,普朗克教授。”

  “你的建议对我实在太重要了。”

  普朗克无所谓地说道:“看着你们年轻一辈能不断取得突破,我就很开心满足了。”

  “未来是属于你们的。”

  很快,李奇维就准备带着玻尔拜别普朗克。

  玻尔一直在想巴尔末公式,自顾地往前走,浑然没有觉察到李奇维被普朗克拉住了。

  只见他小声地问道:“布鲁斯,你老实地跟我说,你不知道巴尔末公式吗?”

  “你怎么没有告诉玻尔?”

  李奇维尴尬地一笑,摸了摸鼻子,笑着说道:“额,我主要想来看看老师你。”

  普朗克闻言一怔,李奇维击中了他内心最柔软的地方。

  这种东方式的细腻情感,让德国人普朗克有点招架不住。

  他的眼睛瞬间红了,鼻子微酸,一生有此学生,夫复何求。

  虽然李奇维从来没有听过他的一节课,但是两人就好像冥冥中认识一样。

  普朗克脑海里又回忆起剑桥大学拱桥上的那个下午。

  波光粼粼,微风习习,一切刚刚好。

  “你呀,这不是折腾玻尔嘛,来回跑这么远。”

  李奇维笑着道:“年轻人多跑跑没坏处。”

  两人开怀大笑。

  走在前面的玻尔这才发现,布鲁斯导师竟然还在后面。

  而且他和普朗克教授忽然大笑一声。

  玻尔心中美滋滋的,心想他们俩一定是在为自己而高兴吧。

  毕竟,他马上就能证明玻尔模型的正确性了。

  (本章完)

第276章 真正的量子论!轰动物理学界!

  李奇维带着玻尔返回英国后,玻尔又进入了闭关之中。

  他一头扎入图书馆,疯狂卷死同系的学生们。

  克里斯等人羡鸡更紫。

  “哦,我的上帝啊,玻尔难道又要发论文了吗?”

  钱五师冷静地说道:“估计是他找到了验证玻尔模型的方法了。”

  “哎,玻尔果然不愧是天才,他领先我们很多。”

  克里斯三人组齐齐点头,瑟瑟发抖。

  钱五师作为超导的发现者,现在的地位已然仅次于玻尔。

  他和玻尔属于伦敦国王学院的青年才俊,物理学界的后起之秀。

  但他们不可能达到李奇维那样的高度了。

  因为那是时代的特殊性造就的。

  1900年初,现代物理学连萌芽都没有。

  所有物理学家们处在一片黑暗之中。

  是李奇维凭借一人之力,生生地为物理学开辟全新的道路,照亮未来的方向。

  量子论与狭义相对论,奠定了现代物理学的根基。

  从这一点看,李奇维的地位在物理学中是独一档的。

  所谓的X射线、超导等,都属于框架内的东西。

  倒是玻尔模型,它属于对量子论的重要补充。

  因此玻尔的地位要超过钱五师、劳厄等人。

  当然前提是他的模型是正确的,经得起实验验证的。

  图书馆内,玻尔奋笔疾书,他的笑容差点要把嘴给咧歪了。

  他已经不敢想象,自己的这篇论文将会带给物理学界何等震动。

  1911年4月20日,玻尔在发表第一篇论文后,以相同的题目再发一篇论文。

  文章不仅对玻尔模型进行了理论验证,还以此解释了几个非常重要的物理现象。

  论文一经发出,立刻在物理学界引起了滔天巨浪。

  无数物理学家目瞪口呆,实在是玻尔的论文内容过于震撼人心了。

  在这篇《论原子的结构》的论文中,玻尔利用他的模型,完美解释了巴尔末公式。

  玻尔认为巴尔末公式中的m和n代表了电子轨道的序列。

  当n=1时,表示的是电子处于基态。

  当m=2、3、4时,表示的是电子处于激发态。

  激发态的电子不稳定,所以电子会从激发态跳跃到基态,玻尔把这个过程称为【电子跃迁】。

  在电子跃迁的过程中,电子会以电磁波的形式,向外辐射能量。

  而能量值就是两个能级之间的能量差。

  辐射光的波长可以用【李-普朗克辐射公式】直接计算出来,即E=hv,其中E就是能量差。

  同理,电子从基态跃迁到激发态,则需要吸收能量,能量值也是两个能级之间的能量差。

  基于电子跃迁的理论,玻尔对元素光谱的机理做出了理论解释。

  以氢原子光谱为例:

  m=3、4、5、6,向n=2发生电子跃迁,发射特定光谱,就形成了巴尔末系。

  m=4、,5、6、7,向n=3发生电子跃迁,发射特定光谱,就形成了帕邢系。

  接着玻尔又做出预测。

  m=2、3、4、5,向n=1发生电子跃迁,根据计算,其发射光谱将落在紫外区域。

  目前莱曼在1906年已经发现了一条氢原子的紫外发射光谱线。

  那么根据玻尔的理论,将还有其余几条谱线没有被发现。

  最终会形成和巴尔末系类似的光谱线系。

  对巴尔末公式,以及原子光谱的解释,获得圆满成功后。

  玻尔意犹未尽,他在论文中又大胆拓展,解释了另外两個现象。

  第一个是焰色反应。

  某些金属或者其化合物在燃烧时,会使火焰呈现特殊的颜色。

  不同的元素燃烧,火焰的颜色也不同。

  根据电子跃迁理论,玻尔认为,所谓焰色反应就是原子中的电子吸收能量,从基态跃迁到了激发态。

  然后电子又从激发态跃迁回基态,这个过程中以光的形式释放能量。

  不同颜色的光,就是不同波长的光,对应能级差不同。

  因为不同元素的能级不同,所以导致最后辐射光的波长不同。

  这就是焰色反应的本质机理。

  第二个是X射线的产生。

  玻尔认为,能量足够的电子轰击金属元素,之所以能产生X射线,是因为金属原子中基态电子受到撞击,发生跃迁,电子处于激发态。

  然后激发态电子又向下跃迁,回到基态,这个过程辐射的光就是X射线,其能量就是能级差。

  根据计算,玻尔认为不同金属产生的X射线的频率是不一样的。

  反过来,根据金属原子发射的X射线频率,结合玻尔模型,就能算出原子的电子数量,从而倒推出原子的核电荷数。

  以上就是X射线的产生机理。

  本来玻尔还想用自己的理论解释γ射线的机理。

  但是无论他怎么算,数据都不符合,因此只能放弃。

  玻尔不知道,γ射线的产生涉及到原子核的作用了,和电子跃迁没有关系,所以他当然算不出来。

  然而即便如此,这篇论文的内容,也足以让所有物理学家彻底疯狂了。

  物理学界更是直接沸腾!

  轰!

  无数人都被玻尔的论文震撼的目瞪口呆。

  “哦,我的上帝啊,玻尔竟然从理论上证明了X射线的产生机理,这也太可怕了。”

  “岂不是说,玻尔的理论直接终结了光谱学、元素周期表、X射线三大物理方向。”

  “可怕,简直太可怕了。”

  “这才是真正的量子论,成熟的量子论,一套全新的物理理论!”

  德国,当伦琴、普朗克等人看完论文后,全都震惊的说不出话来。

  他们德国在光谱学领域,已经研究了几十年,一直领先世界。

  如今竟然被一篇论文给直接终结了。

  以后所有的元素光谱问题,都不再是孤立的物理现象,而是有理论解释其机理。

  玻尔一人抵一国!