第288章 神之再出手!轨道方向量子化!日8第9天,求订阅!
洛伦兹显然有备而来。
塞曼效应和gky效应,是光谱学中非常重要的现象。
若是解决不了这两个效应,玻尔模型就永远不能宣称终结光谱学。
轨道数量量子化,解释了巴尔末系的四条分立谱线。
轨道形状量子化,解释了巴尔末系单条谱线一分为二的精细结构。
而现在,所有人都知道,需要再加一个量子数,才能解释单条谱线一分为三的现象。
但,它会是什么呢?
在场的人全都不知道。
而李奇维就是他们最后的希望。
或许他们今天就要见证,玻尔模型从刚发表时的稚嫩,一步步成长为逻辑自恰的巅峰理论。
正应了这场会议的主题:量子之巅。
在所有人的注视和呼吸急促下,李奇维终于开口了。
“看来大家的想法和我差不多。”
“确实需要再加一个量子数。”
“但是加什么呢?”
“我们不妨这样思考一下。”
“原子的内部是一个非常复杂的电磁场环境。”
“而电子本身绕原子核旋转运动时,会产生磁矩。”
“磁矩大家应该都知道,就类似于力学里的力矩概念。”
“那么电子产生的磁矩,受到电磁场的作用,会发生什么现象?”
哗!
玻尔恍然大悟。
前排的诸多大佬也是眉头一松,甚至还有激动地拍大腿的。
当然,大部分人还是一脸懵逼的。
李奇维笑着说道:“看来不少人已经想出来了。”
“没错,磁矩和电磁场作用,电子轨道的方向会发生偏转。”
“以前电子的轨道都是平的,现在发生偏转后,就与原来的轨道有了夹角,形成一個新的轨道。”
“这个偏转后的新轨道,能级也和原来不同。”
“所以电子跃迁有了更多的选择。”
“想象一个三维坐标系。”
“原本的椭圆轨道是在xy平面上。”
“现在轨道方向发生变化后,可能就变成与xz平面平行了,或者与yz平面平行。”
“这样,就有三种不同的能级差,所以发射出三种不同的波长的电磁波。”
“如此,就可以解释谱线一分为三的现象了。”
“当然,根据实验结果来看,谱线的分裂并不是无限的。”
“这代表电子可选的方向个数也不是无限的。”
“所以,电子的轨道取向也是量子化的。”
“塞曼效应和gky效应恰好就是方向量子化的最好证明。”
“因此,我认为第三个量子数就是轨道方向量子数。”
“由于它是和电子的磁矩magnetic moment有关。”
“我就用m】表示它吧。”
“当然m的取值也不是随意的。”
“它和l有关。”
“m可以取l到l】之间的整数。”
“比如,当n=2时,l=0、1,m=1、0、1。”
“它表示,电子的第二轨道,新增一个椭圆轨道l=1,新增两个轨道方向m=1、1。”
“当n=3时,l=0、1、2,m=2、1、0、1、2。”
“它表示,电子的第三轨道,新增两个椭圆轨道l=1、2,新增四个轨道方向m=2、1、1、2。”
“刚刚我一直在思考数学证明,但是需要的计算量太大,所以我就不现场展示了。”
“后续我会让玻尔以论文的形式,把结果整理后发表出来,供大家评议。”
“但我个人还是很有把握的,应该不会出错。”
“以上就是我的解释。”
轰!
会场陷入了死一般的寂静。
李奇维全程没有一个公式、一个示意图,全凭逻辑,就把洛伦兹的问题解释的清清楚楚。
在场的所有人都被折服了。
他讲的如此通俗易懂,以至于连旁边化学专业的小伙子都听懂了。
“妈的,真牛逼!”
所有人都沉浸在关于电子轨道方向的想象中。
这一次,李奇维直接将原本二维的玻尔模型,升级到了三维。
让人不明觉厉。
以前的玻尔模型是一个扁平的原子结构。
然而现在,它变成了三维的球形壳层结构。
每一个轨道都是一个球壳。
比如第一轨道,当n=1时,l=0,m=0,电子轨道就是一个圆形,而且轨道没有方向。
因此可以形象地认为,电子轨道的圆形绕着直径旋转一周,就变成了一个球壳。
电子在球壳的表面运动。
当n=2时,l=0,m=0,第二轨道也有和第一轨道类似的球壳。
但是当l=1时,m=1、1,这时轨道变成了椭圆,其绕着长轴旋转就变成了橄榄球形状的壳。
而由于又多了两个方向,相当于把原本竖起来朝天的橄榄球,变成横摆在地上和竖摆在地上都平行地面。
所以,第二轨道的壳层里,包含了4种轨道:球壳轨道、三个橄榄球轨道。
球壳轨道就是后世所谓的s轨道,橄榄球轨道就是p轨道。】
注意,这时候还没有提出概率解释,电子云的概念也不存在,不能去硬套s、p、d轨道的形状。】
可见我们当时学的时候,是多么粗糙。】
玻尔模型因为李奇维的补充而变得更完善。
同时带来的问题就是,几何空间感不好的人,很难想象三维轨道的复杂情况。
此刻,在场的大部分人都是这种感觉。
他们只能想象出几种简单的情况,再复杂一点大脑cpu就过载了。
“我的上帝啊,这真的是人能想象出来的理论吗?”
“布鲁斯教授,你就是我的神啊。”
“我竟然听懂了布鲁斯教授的解释,我感觉自己现在强的可怕。”
“别说话,我已经在考虑第四种量子数了。”
“.”
此刻会场已经彻底沸腾了。
所有人都在议论纷纷。
现在玻尔模型终于展现了它的可怕。
三大轨道量子数归位,直接终结了光谱学。
任何现象都可以用它去解释了。
甚至现在已经不能称之为玻尔模型,而应该是玻尔李原子模型。
这师徒俩以超绝的实力,把原子结构推到了真正的巅峰。
哪怕是前排的大佬们,现在也是震撼不已。
李奇维又一次用他天马行空的想象力,征服了所有人。普朗克感慨道:“真是没有想到,一个小小的原子,竟然引出这么多颠覆的理论。”