丹麦物理学家玻尔

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1、丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔丹麦物理学家玻尔　　尼耳斯·玻尔于1885年10月7日出生在丹麦的哥本哈根。父亲是哥本哈根大学的生理学教授，并亲自做过不少有关物理学方面的实验。　　玻尔还是一个中学生时，就已经在父亲的指导下，进行了小型的物理实验。1903年，玻尔进入哥本哈根大学攻读物理学，由于他学习出色，在第二年教授就任用他作了助手。　　1907年，根据著名的英国物理学家，诺贝尔奖获得者瑞利的著作，玻尔在父亲的实验室里进行了水的表面张力的实验研究。为此地，他获得了哥本哈根科学院的金质奖章。　　玻尔如同当时的许多实验家一样，利用自制的仪器来进行试验，工作起来特别认

2、真。另外，他对人文科学也很感兴趣，经常去听哲学课。　　1910年，25岁的玻尔完成了金属电子论的论文，从而在哥本哈根大学取得了哲学博士学位。他发展和完善了汤姆生和洛伦兹的研究方法，并开始接触到普朗克的量子假说。　　论文答辩之后，他起初在英国剑桥大学汤姆生领导下的卡文迪许实验室工作，以后又在曼彻斯特大学的卢瑟福实验室工作，玻尔一直把卢瑟福当作自已的老师，非常赞赏他的学问和为人。从这时候起，玻尔的主要兴趣就集中在原子和原子核问题的研究上。　　玻尔回到哥本哈根以后，在1913年初根椐卢瑟福的原子模型发展了对氢原子结构的新观点。在卢瑟福的帮助下他的一篇《论原子和分子结构》的长篇论文，于1913年分三次

3、发表在《哲学杂志》上。玻尔在这篇幅著作中创造性把卢瑟福，普朗克和爱因斯坦的思想结合起来了，把光谱学和量子论结合在一起了。此论文被他的学生罗森菲尔德誉为“伟大的三部曲”。　　依照经典的观点，卢瑟福的原子模型本身就存在着缺点。那些轨道电子都是在核电场里运动的电荷，当连续不断放出辐射以后，电子丧失了本身的动能，因此它们将会逐渐转进核里面去。玻尔指出：这个模型可以用新的量子论来加以补救。　　玻尔在他的论文的第一部分别，提出了自已的假说，简单些说，基本内容是：体系在定态中的运动可以用经典力学来描述，而它在定态之间的“过渡”则不能这样描述；后一种过渡引起单频辐射的发射，其频率和所发射的能量满足由普朗克理论

4、所给出的关系式。此外他还谈到了其他的一些“特殊”假说。　　玻尔在大学中所接受的是早期存在主义的哲学教学，因此写文章一般总是夹叙夹议，非到不得已时不肯列出任何条文。他的各种概念也往往很不固定，时常处于变动之中。喜欢这种风格的人，就说他思想灵活，绝不僵化，甚至说他懂得辩证法。不喜欢这种风格的人就说他不合逻辑。不可理解等。　　了解了这种情况一，各种书籍上说玻尔提出的假说条数，有两条的，有三条的，有五条的，这种说法不一的情况就能解释了。高中《物理》下册中，介绍玻尔理论的主要内容时，分成了三个“假设”。在玻尔的较晚的著作中，则是归结为两条：电子运动轨道，只有当电子运动的动量矩等于h/2π整数倍的，那些轨

5、道才是稳定的处在稳定轨道中的电子具有一量的能量，这些不连续的能量值组成了原子的各个“能级”。原子从能量为En的能级跃迁到能量较低的Ek能级时，将发射一定频率的光；反之，将吸收一定频率的光，这种光的频率为

6、En-Ek

7、/h。　　玻尔在他的诺贝奖报告中这样解上面的两个量子条件：“其实，第一个假设着重指出原子的一般稳定性，第二个假说首先指出由粗线组成的光谱的存在。”　　玻尔用他的原子模型十分成功地用一个公式解释了氢原子的光谱线。在此之前，瑞士科学家巴尔末在1885年已发现了氢原的光谱线的经验公式。1908年，帕邢在红外谱域发现了几条氢谱线。玻尔在“三部曲”中又预言了一些氢的谱线，后来果然被赖曼发现了

8、。　　此外，美国天文物理学家匹克林曾于1897年在研究星体光谱和日冕光谱时发现了一些线。1912年，英国曼彻斯特大学的福勒在充有氢氦混合物的放电管里也得到了一些谱线，他俩都把这些谱线说成是氢谱线。但玻尔根据自已的理论，认为那些谱线不应属于氢原子而应属于氦离子的，这在不时是一咱完全出人意料之外的新观点。　　1913年9月，经福勒的助手伊万斯所做的实验证实，玻尔的说法是正确的，这使玻尔的理论经受了一次实践的考验，并在整个物理界取得了“轰动性的效果”。按照希维思的记述，当爱因斯坦听到这个消息时，“他的大眼睛显得越发大了……”他告诉我，“那么，这是最伟大的发现之一”。　　1916年玻尔接受哥本哈根大学

9、理论物理讲席。1920年哥本哈根大学根据他的倡议，成立了一个理论物理研究所，他担任所长，在他的周围聚集着许多有为的青年理论物理学家，如海森堡、泡利、狄拉克等。他们互相磋商，自由讨论，不断创新，最后发展成了有名的“哥本哈根学派”。在这种良好的学术空气下，造就了一大批出色的人才。玻尔本人因研究原子结构及其辐射的出色成就，荣获了1922年度诺贝物理学奖。　　当有人问起玻尔：“您有什么秘诀能使这么多青年理