玻尔原子和量子论_宇宙时间奥秘
上面说的这些，和原子有什么关系呢？为了了解这一点，我们首先必须回到 1913 年，去看一下丹麦理论物理学家玻尔的研究工作。对于玻尔的才智有各种评价，它们之间有着天壤之别：卢瑟福把他形容为“我从来没有遇见过的最聪明的小伙子”；而伽莫夫却认为，玻尔的最大特点是“思维和理解的迟钝”。邱吉尔（Winston Churchill）也重复过同样的观点，他认为玻尔是一个枯燥乏味的人。然而，玻尔确实启发和主导了研究世界的新途径，这个新途径是由于量子理论而出现的。
针对经典力学不能对付卢瑟福的自我毁灭的原子，玻尔提出了一个尽管不优雅，但是带有根本性变革的解决办法，这个办法介于经典力学和现代量子力学之间。他对围绕原子核旋转的电子，简单地提出了一个人为的假定——用新的量子法则取代牛顿力学。这些法则不能真正称为运动定律，因为它们不具备任何理论基础。这些法则只是直截了当地说，电子占据着固定的轨道，在这些轨道上面它们不发出辐射。玻尔把这些轨道称作“稳定的量子态”。这个想法真可以说是无源之水、无本之木，它和爱因斯坦关于光电效应的想法有许多共同之处。
像以前认为的那样，电子在不同的轨道上运行，颇像围绕太阳的行星。但是当原子接收到电磁能量时，例如吸收了一个光子，则其中一个电子会立即跳到离原子核更远的另一个轨道上。这就解释了独特的分立谱线，因为只有当电子再跳回到它原来的轨道，即“稳定的量子态”时，才会有光辐射出来。这里我们可以看到量子体系的一个主要特征：能量不是以一种连续的方式被吸收或者辐射出来，而是只能在发生突然的量子跃迁时，按照原子的能级而改变。
玻尔把他的模型用于最简单的原子——氢。氢原子只有一个电子，围绕一个电荷量相等但电性相反的原子核作轨道运动。氢
光谱的例子。吸收线或发射线出现在分立的光线频率处，这于对原子的量子本质给出了强有力的证据。［录自 W．J． Moore《物理化学》第 587 页。］
原子核的质量比电子要大得多，它称为质子，是卢瑟福在 1919 年发现的。玻尔运用他的量子法则，首次解释了氢原子辐射的电磁谱。现在物理学家们不仅可以搞明白，为什么氢原子的谱具有包含一系列分立频率的“条形码”结构（这些频率对应于电子的量子跃迁），而且，对谱线出现的准确频率也可以作出预言（见图 9）。
虽然这个新理论是令人兴奋的，但它并没有能说明较为复杂的氦原
子光谱。氦原子是仅次于氢的最简单的原子，它只有两个电子，围绕一个带两倍正电荷的原子核旋转。对于更复杂的原子，这一理论就显得更无能为力。除此之外，使玻尔理论从根本上失去效力的原因，是它没有解释这个人为的量子假定。这样，它只是一个不完全的，或者是一个临时性的原子结构理论。
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