李谕看了看他的手稿,说道:“你的数学基础很不错嘛。”
玻尔说:“可我试过许多方法,还是无法找到如何把量子概念结合到卢瑟福模型中去的金钥匙。”
玻尔已非常接近能级理论,目前只是遇到了一些数学上的小问题。
李谕一眼就能看出问题所在,于是说道:“玻尔先生,你的原子结构理论能不能解释原子的某些光谱公式?”
玻尔一愣,说道:“我从来没有考虑过这个问题,光谱如此复杂,恐怕我的原子结构模型没有希望。”
李谕说:“光谱并不复杂,里面存在规律,而且已经有人总结了出来,称为巴尔末公式。”
李谕在一张空白纸上写下了巴尔末公式,公式非常简单。
二十世纪初物理学四大难题中,有一个就是氢原子光谱问题,应该也是第一个提出来的。
恰巧一个叫做巴尔末的瑞士数学家当时正苦于没什么难题研究,感觉非常没意思。
一个大学物理教授于是对他说:“氢原子光谱,了解一下!”
没想到巴尔末数学天分非常高,仅仅两周后,就给出了巴尔末公式,总结得还相当好。
不过这个公式很显然是经验公式,巴尔末靠数学直觉凑出来的。至于为什么符合得这么好,他自己也不知道。
玻尔这种级别的大师,随便一点就够。
他看到巴尔末公式,直接打了个冷战,放下手中的红茶,颤抖着拿起那张纸,几分钟后喃喃道:“清楚了,所有问题对我而言都清楚了!”
巴尔末公式不仅对氢原子光谱总结得很好,还有个最大的特点:只能取正整数。
一提到“正整数”“不连续”这种字眼,就和量子理论有千丝万缕的联系。
玻尔拿起笔,立刻卡卡一顿算。
李谕则好整以暇地在旁边喝茶吃点心,继续阅读《福尔摩斯探案集》。
大约一个多小时后,玻尔高兴道:“我推导出巴尔末公式了!”
实际上巴尔末公式只是玻尔能级公式的一种特例情况。
然后他兴奋地说:“基于公式,我有一个大胆想法,原子内部只能释放特定能级的能量,说明电子只能在特定的势能位置之间转换。
“也就是说,电子只能按照某些特定轨道运行。这些轨道必须符合一定的势能条件,从而使电子在这些轨道之间跃迁时,释放特定能级的能量,并符合巴耳末公式。
“在这一过程中,电子释放或吸收的能量,有能级之分,就像上下楼梯的台阶,必须具有一定的高度差别,而不能像经典理论假设的那样是连续而任意的。”
玻尔已然触及问题核心。
李谕说:“如此崭新的物理理论,希望卢瑟福教授会给你签字。”
目前想要发论文,大都需要导师签字。
——后世已经没有这种硬性要求。投稿后,杂志社自己会找人审稿。
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