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该学习什么知识呢,学习物理以后有什么工作

来源:整理 时间:2022-04-16 13:41:42 编辑:教育知识 手机版

从这个观点看来,原子与辐射之间的相互作用似乎是一切困惑的根源。在定态时,不存在这样的相互作用,因此看来可以用经典力学来处理。但能不能应用麦克斯韦的辐射理论呢?我不妨提一句,采取这种观点大概是不必要的。人们本来可以更认真地采用光量子的观点。本来可以说,我们看到的光的干涉条纹,是由于对光量子运动的一些附加条件而产生的。

我隐约记得早年同温采尔(wentzel)的一次讨论,那次他向我解释过,有可能使光量子的运动量子化,从而得以解释干涉条纹。但不管怎样,这不是玻尔采取的观点。无论从哪里开始,总要碰到一大堆困难,所以我想比较详细地谈一下这些问题。首先,曾有强大的论据支持定态的力学模型。我已提到过卢瑟福的实验。于是,原子中电子的周期性轨道就很容易同量子条件联系起来。

因此,定态的概念可以同电子的特定椭圆轨道的概念联结起来。玻尔在他早期的演讲中,常常展示电子在它们绕原子核的许多轨道上运动的图象。在好些有趣的场合,用这模型可处理得很完满。首先是在氢光谱中。再有索末菲关于氢光谱线相对论性精细结构的理论,以及所谓斯塔克效应——在电场中谱线的分裂。因之,大量材料似乎表明,量子化轨道同分立定态的这种联系是正确的。

另一方面,也有其他理由反驳说,这样的图象不会是正确的。我记起同斯特恩的一次谈话。他在1913年告诉我,当玻尔的第一篇论文发表后,他曾对一个朋友说,“要是玻尔刚发表的那些谬论是正确的话,我就不想再当物理学家了。”现在我来指出这个模型的困难和错误。最严重的困难或许是如下所述。电子在这模型中作由量子条件规定的周期运动,因而它要以一定的频率绕原子核运动。

然而,这个频率绝不会在观察中出现。我们决不会看到它。我们看到是些不同的频率,每一频率决定于从一个定态到另一定态的跃迁中的能量差。还有关于简并性的一个困难。索末菲引进了磁量子数。按照这种量子条件,当某方向有磁场时,原子绕这个磁场的角动量必须为±1或0。但如在另一方向取一不同磁场,就必须对这个不同的方向进行量子化。

然而,可以先在某一方向有一极其微弱的磁场,而在很短时间之后变为另一方向。磁场是太弱了,不足以使原子转过去。因之同量子条件的矛盾看来无法避免。正好五十年前我同玻尔的第一次讨论;就是围绕着这些难点之一进行的。玻尔在哥丁根作过的一次讲演中说过,在一恒定电场中,可以按量子条件算出定态的能量,而克拉麦斯(kramers)关于二次斯塔克效应的最近计算可能给出正确结果,因为在其他场合这个方法很成功。

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