玻尔的定态跃迁原子模型和对应原理
来源:互联网发布时间:2009-07-03
尼尔斯·玻尔是丹麦人，早年在哥本哈根大学攻读物理，1909和1911年作硕士和博士论文的题目是金属电子论，在这过程中接触到量子论，1911年，赴英国剑桥大学学习和工作，1912年在曼彻斯特大学卢瑟福的实验室里工作过四个月，其时正值卢瑟福发表有核原子理论并组织大家对这一理论进行检验。玻尔参加了a射线散射的实验工作，帮助他们整理数据和撰写论文。玻尔很钦佩卢瑟福的工作，坚信他的有核原子模型是符合客观事实的，也很了解他的理论所面临的困难，认为要解决原子的稳定性问题，唯有靠量子假说，也就是说，要描述原子现象，就必须对经典概念进行一番彻底的改造。
正在他日夜苦思之际，他的一位朋友汉森向他介绍氢光谱的巴耳末公式和斯塔克的著作。后来，玻尔回忆道：“当我一看到巴耳末公式，我对整个事情就豁然开朗了。”他从斯塔克的著作学习了价电子跃迁产生辐射的理论，于是很快就写出了著名的“三部曲”，题名《原子构造和分子构造》——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的三篇论文，发表在1913年《哲学杂志》上。在第一篇的开头，玻尔写道①：“近几年来对这类问题的研究途径发生了根本的变化，由于能量辐射理论的发展和这个理论中的新假设从实验取得了一些直接证据，这些实验来自各不相同的现象，诸如比热、光电效应和伦琴射线等等。这些问题讨论的结果看来一致公认经典电动力学并不适于描述原子规模的系统的行为。不管电子运动定律作何变动，看来有必要引进一个大大异于经典电动力学概念的量到这些定律中来。
这个量就叫普朗克常数，或者是经常所称的基本作用量子。引进这个量之后，原子中电子的稳定组态这个问题就发生了根本的变化，……”下面简要介绍玻尔是怎样提出他的定态跃迁原子模型理论的。他在第一篇论文中，首先作了一个粗略估算，证明从他的假设推算出的结果，与实验定量相符：设电子沿椭圆定态轨道绕核旋转时无能量辐射，旋转频率为ω，轨道主轴为2a。将电子移到无穷远，要给以能量W，则
正在他日夜苦思之际，他的一位朋友汉森向他介绍氢光谱的巴耳末公式和斯塔克的著作。后来，玻尔回忆道：“当我一看到巴耳末公式，我对整个事情就豁然开朗了。”他从斯塔克的著作学习了价电子跃迁产生辐射的理论，于是很快就写出了著名的“三部曲”，题名《原子构造和分子构造》——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的三篇论文，发表在1913年《哲学杂志》上。在第一篇的开头，玻尔写道①：“近几年来对这类问题的研究途径发生了根本的变化，由于能量辐射理论的发展和这个理论中的新假设从实验取得了一些直接证据，这些实验来自各不相同的现象，诸如比热、光电效应和伦琴射线等等。这些问题讨论的结果看来一致公认经典电动力学并不适于描述原子规模的系统的行为。不管电子运动定律作何变动，看来有必要引进一个大大异于经典电动力学概念的量到这些定律中来。
这个量就叫普朗克常数，或者是经常所称的基本作用量子。引进这个量之后，原子中电子的稳定组态这个问题就发生了根本的变化，……”下面简要介绍玻尔是怎样提出他的定态跃迁原子模型理论的。他在第一篇论文中，首先作了一个粗略估算，证明从他的假设推算出的结果，与实验定量相符：设电子沿椭圆定态轨道绕核旋转时无能量辐射，旋转频率为ω，轨道主轴为2a。将电子移到无穷远，要给以能量W，则
