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丹麦物理学家玻尔简介 玻尔有哪些贡献

2017-08-08 09:08:19 关注:861 来源:大发888游戏平台

玻尔简介

玻尔是二十世纪物理学最伟大的奠基人,他也是欧洲哥本哈根学派的创始人之一。从小出生在丹麦一个富裕的上层家庭,父亲母亲都对科学研究有强烈的兴趣,玻尔在这种影响下逐渐走上了了发明家的道路。他不仅发现了量子物理学量子化的条件,还整理出了闻名于世的玻尔模型,成为了第37届诺贝尔物理学奖的获得者,也成为了世人景仰的对象。

玻尔图片

在很多后人整理的玻尔简介中曾经提到他成为物理学家的主要原因是因为家庭的影响。他的父亲母亲完全有能力给他提供一个富足的科学研究环境,他本人也对数学和自然科学非常感兴趣,所以后来在他进入大学时毫不犹豫地选择了数学系。

玻尔简介中最重要的一个篇章就是玻尔如何发现电子运动规律的,在1912年他联合几位科学家共同考察在金属中电子的运动规律情况,并改进了前人的经典理论的缺陷。不过玻尔对于爱因斯坦的量子学说非常推崇,把他自己的发现和爱因斯坦的学说完美地结合在了一起。

其实玻尔除了对物理学作出巨大贡献之外,也具体研究了元素周期表,元素周期表是后来各个科学家研究原子最重要的武器。在1921年他发表了一篇关于各个元素物理性和化学性的长篇演讲,这篇演讲具体阐述了元素周期表是怎么形成的,并对很多元素做了预言,这也是玻尔简介中最光辉的一页。

玻尔模型

玻尔模型是丹麦科学家玻尔在卢瑟福模型的基础上提出的完整而严密的原子结构学说。玻尔模型描绘出电子在核外的量子化轨道上运动,这个模型解决了原子结构的稳定性的问题。

玻尔模型描绘出这样的原子图像:电子在特定的轨道上围绕着核作圆周运动,并且随着离核距离的增大能量也随之增大;当电子在特定的轨道上运动时,原子不发射也不吸收能量;当电子从一个轨道转移到另一个轨道时,原子发射或吸收能量;而且这种辐射是单频的,并给出了辐射频率和能量之间的关系。玻尔模型形象的说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律。玻尔模型有三个假设:假设原子核外电子是在一定的轨道上围绕核运行的:假设氢原子的核外电子在在轨道上运行时具有一定的、不变的能量,不会释放能量;假设氢原子核外电子的轨道是分立的并不是连在一起的。

玻尔模型大大的扩展了量子论在世界上的影响,并且加速了它的发展。1915年,索末菲把原子模型推广到包括椭圆轨道的领域,并且还考虑到了电子的质量随速度的变化而变化的狭义相对论效应。在1916年,爱因斯坦用统计方法在玻尔模型的基础上分析了物质吸收和发射辐射这两个过程,并且总结出了普朗克辐射定律。爱因斯坦对玻尔模型的分析综合整理了量子论首个阶段的成就,讲爱因斯坦、玻尔、普朗克三个人的理论结合成了一个。

爱因斯坦与玻尔

玻尔和爱因斯坦图片

1900年,爱因斯坦在苏黎世联邦理工学院毕业并且加入瑞士国籍。1885年,玻尔在丹麦哥本哈根诞生,他是丹麦著名的物理学家。他引入量子化提出了玻尔模型来分析氢原子光谱,并且提出了互补原理还有哥本哈根诠释,并用他们来解释量子力学。在物理方面表现出惊人的天赋。并且他为首形成了科学史上具有显著贡献的哥本哈根学派。

哥本哈根学派的观点引起了一些著名科学家的质疑,在这些科学家的观点中以爱因斯坦的观点最具代表性。爱因斯坦与玻尔之间的战争正式开始。爱因斯坦认为:坚持完全的因果性,对统计因果律持有异议;对观察到的“物理实在”,而非“客观实在”的观点持有异议。他们围绕量子力学和相对论站来了论战,这场论战甚至波及到当时所有的物理学家,影响极深,可以称上是一场巅峰对决。

1955年,爱因斯坦逝世,这个时候,玻尔所代表的根本哈根学派正占上风,但在爱因斯坦的影响下,越来越多的物理学家提出自己的观点来挑战玻尔的理论,量子力学也不断得到完善。到了上个世界七八十年代以后,哥本哈根学派正式丧失了他的地位。事实上,爱因斯坦的观点直到今天也在影响着人类。1962年,玻尔逝世。爱因斯坦与玻尔之间的这场论战也算基本结束。经过这场巅峰之战,量子力学与相对论得到而充分的发展。

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