原子稳定性问题 ÷1911年，卢瑟福根据有关实验资料提 出了原子的太阳系模型。公转的电子 处于行星的地位，中心的太阳为原子 核所取代，它们在很微小的尺度上由 电磁力而不是引力绑在一起。 原子电子 必 当一个公转电子绕着核子时，按照麦 占有区 克斯维理论应发射出电磁波，同时它 以螺旋形的轨道撞到核上去！如果电 子在原子中静止，它们也无法借助于 静电力保持平稳的构型；原子在不太 强的外来干扰下高度稳定，经典物理 无法理解原子稳定性
原子稳定性问题 v 1911年，卢瑟福根据有关实验资料提 出了原子的太阳系模型。公转的电子 处于行星的地位，中心的太阳为原子 核所取代，它们在很微小的尺度上由 电磁力而不是引力绑在一起。 v 当一个公转电子绕着核子时，按照麦 克斯维理论应发射出电磁波，同时它 以螺旋形的轨道撞到核上去！如果电 子在原子中静止，它们也无法借助于 静电力保持平稳的构型；原子在不太 强的外来干扰下高度稳定，经典物理 无法理解原子稳定性
光谱是分立的 Continuum Spectrum ~原子会发射出电磁波（光）， 但是只能以突发的形式，具有 非常特别分立的频率，这就是 Emission Line Spectrum Hot Gas 被观察到的狭窄光谱线，而且 光谱服从经典理论无法理解的 Cold Gas Absorption Line Spectrum 规则。 1885年，巴尔末发现氢光谱线 频率符合以下公式： 器 v=RI1/22-1/n21 L Hs Hy HB Ha 更一般的公式是里德堡原理： v=R[1/n12-1/n22] 408 n30 6OT0 4风9心gg
光谱是分立的 v 原子会发射出电磁波（光）， 但是只能以突发的形式，具有 非常特别分立的频率，这就是 被观察到的狭窄光谱线，而且 光谱服从经典理论无法理解的 规则。 v 1885年，巴尔末发现氢光谱线 频率符合以下公式： v =R[1/22 -1/n2 ] v 更一般的公式是里德堡原理： v =R[1/n1 2 -1/n2 2 ]
量子跃迁 只有当电子丛一个轨道跃迁到另一轨道时，原 子才发射或吸收能量；，而且发射或吸收的能量 是单频的，辐射的频率和能量之间的关系由 △E=hv给出（跃迁假设）。玻尔的理论成功 地说明了原子稳定性和氢原子光谱线规律，并 预言了未曾观测的氢光谱；还计算出里德伯常 1n=00 数和精细结构常数。 n=4 玻尔综合了三方面的工作：1，普朗克和爱因 斯坦的E=hv;2,光谱学经验材料；3，卢瑟 n=3 福原子模型。 他认为，在亚微观领域，能量仍然守恒。并提 n=2 出了对应原理：即为新理论设置经典极限（相 对论也有经典极限)。当跃迁发生在能量、振 动频率等相差极小近乎连续的两个定态之间时 ,应该等同于经典物理：轨道频率几乎等于辐 射频率。 索末菲根据光谱的精细结构，用椭圆轨道取代 n=1 了玻尔的圆轨道。在轨道尺度量子数n外，，增 加了体现轨道形状的量子数k。赛曼效应要求 Lyman series Balmer series 增加轨道方向量子数m。 m=l n1-2
量子跃迁 v 只有当电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，原 子才发射或吸收能量；而且发射或吸收的能量 是单频的，辐射的频率和能量之间的关系由 ∆E=h 给出（跃迁假设）。玻尔的理论成功 地说明了原子稳定性和氢原子光谱线规律，并 预言了未曾观测的氢光谱；还计算出里德伯常 数和精细结构常数。 v 玻尔综合了三方面的工作：1，普朗克和爱因 斯坦的E=hv；2，光谱学经验材料；3，卢瑟 福原子模型。 v 他认为，在亚微观领域，能量仍然守恒。并提 出了对应原理：即为新理论设置经典极限（相 对论也有经典极限）。当跃迁发生在能量、振 动频率等相差极小近乎连续的两个定态之间时 ，应该等同于经典物理：轨道频率几乎等于辐 射频率。 v 索末菲根据光谱的精细结构，用椭圆轨道取代 了玻尔的圆轨道。在轨道尺度量子数n外，增 加了体现轨道形状的量子数k。赛曼效应要求 增加轨道方向量子数m
通向量子力学的两条路径 波动力学从爱因斯坦的·矩阵力学沿着玻尔指 光的波粒二象性出发， 出的对应原理的道路 构造德布罗意的物质波 ,把经典力学量用光 理论，引出了薛定谔的 谱频率与振幅的傅里 波动力学，薛定谔方程 叶展开的矩阵来表示 包含哈密顿原理，量子 每个可观测量对应 化是本征值问题。 一个厄米算符。量子 力学是用光谱分析的 波动数学结构改造牛 顿力学的产物
通向量子力学的两条路径 v 波动力学从爱因斯坦的 光的波粒二象性出发， 构造德布罗意的物质波 理论，引出了薛定谔的 波动力学，薛定谔方程 包含哈密顿原理，量子 化是本征值问题。 v 矩阵力学沿着玻尔指 出的对应原理的道路 ，把经典力学量用光 谱频率与振幅的傅里 叶展开的矩阵来表示 ，每个可观测量对应 一个厄米算符 。量子 力学是用光谱分析的 波动数学结构改造牛 顿力学的产物
以太的量子波动 法兰西学院的物理学教授布里渊，在1919 年至1921年发表论文，设想原子核周围有 一种类似以太的特殊媒质，当电子在核周 围运动时，就会在媒质中激起波动。当电 子轨道的长度等于波长的整数倍时，电子 激起的波动就在轨道上引起驻波 布里渊认为，这样的轨道就是玻尔的定态 轨道，他把电子的动量与以太波的波长联 系起来，并为玻尔的量子条件提供了一种 直观的图象，这就启发了德布罗意
以太的量子波动 v 法兰西学院的物理学教授布里渊，在1919 年至1921年发表论文，设想原子核周围有 一种类似以太的特殊媒质，当电子在核周 围运动时，就会在媒质中激起波动。当电 子轨道的长度等于波长的整数倍时，电子 激起的波动就在轨道上引起驻波。 v 布里渊认为，这样的轨道就是玻尔的定态 轨道，他把电子的动量与以太波的波长联 系起来，并为玻尔的量子条件提供了一种 直观的图象，这就启发了德布罗意