原子物理学安徽师范科学家boer

1、（18851962），全名：尼尔斯亨（Niels HenrikDavid Bohr）丹麦人，是原子物理学的奠基人。他在研究量子运动时，提出了一整套新观点，建立了原子的量子论，首次打开了人类认识原子结构的大门，为近代物理研究开辟了道路。近代物理学的基础量子力学，是以为的一代杰出物理学家集体才华的结晶。1922年物理学奖获得者。他是一位卓越的科学研究工作的和组织者，1921 年创建了举世闻名的“理论物理，并逐渐在物理学界形成了学派”。还是一位杰出的人道主义者和社会活动家，当注 中，为。意在欧洲横行的时候，他曾帮助一大批德国和意大利学者免遭。第二次了，他参加研制。战后，他又是呼吁和平利用原子能的知名

2、科学成就从 1905 年开始他的科学生涯，一生从事科学研究，整整达 57 年之久。他的研究工作开始于原子结构未知的年代，结束于原子科学已趋成熟，原子核物理已经得到广泛应用的时代。他对原子科学的贡献使他无疑地成了 20 世纪上半叶与的物理学家之一。1原子结构理论并驾齐驱的、最伟大在 1913 年的长篇论原子构造和分子构造中创立了原子结构理论，为 20世纪原子物理学开辟了道路。2创建著名的“学派”1921 年，在的倡议下成立了这一大学理论物先后达 40 年之久。理学这一。培养了大量的杰出物理学家，在量子力学的兴起时期曾经成为全世界最重要、最活跃的学术中心，而且至今仍有很高的国际地位。3创立互补原理

3、1928 年首次提出了互补性观点，试图回答当时关于物理学研究和一些哲学问题。其基本是，任何事物都有许多不同的侧面，对于同一研究对象，一方面承认了它的一些侧面就不得不放弃其另一些侧面，在这种意义上它们是“互斥”的；另一方面，那些另一些侧面却又不可完全的，因为在适当的条件下，人们还必须用到它们，在这种意义上说二者又是“互补”的。按照的看法，既互斥又互补的两个方面中哪一个更“根本”，是毫无意义的；人们只有而且必须把所有的方面连同有关的条件全都考虑在内，才能而且必能（或者说“就1929 年会议自是”）得到事物的完备描述。认为他的互补原理是一条无限广阔的哲学原理。在他看来，为了容纳和排比“的经验”，因果

4、性概念已经不敷应用了，必须用互补性概念这一“更加宽广的思维构架”来代替它。因此他说，互补性是因果性的“合理推广”。尤其是在他的晚年，他用这种观点论述了物理科学、生物科影响。会科学和哲学中的无数问题，对西方学术界产生了相当重要的的互补哲学受到了许许多多有影响的学者们的拥护，但也受到另一些同样有影响的。围绕着这样一些问题，爆发了历史上很少有先例的学术大论战，这场论战已学者们的经进行了好几十年，至今并无最后的结论，而且看来离结束还很遥远。4在原子核物理方面的成就作为的学生，除了研究原子物理学和有关量子力学的哲学问题以外，对原子核问题也是一直很关心的。从 20 世纪 30 年始，他的花在原子核物理学方

5、面的力量更大了。他在 30 年代中期提出了核的液滴模型，认为核中的粒子有点像液滴中的分子，它们的能量服从某种统计分布规律，粒子在“表面”附近的运动导致“表面张力”的出现，如此等等。这种模型能够解释某些实验事实，是历史上第一种相对正确的核模型。在这样的基础上，他又于 1936 年提出了复合核的概念，认为低能中子在进入原子核内以后将和许多核子发生相互作用而使它们被激发，结果就导致核的蜕变。这种颇为简单的关于核反应机制的图像至今也还有它的用处。当 L迈和 OR根据 O等人的实验提出了重核裂变的想法时，等人立即理解了这种想法并对裂变过程进行了更详细的研究并且了由慢中子引起裂变的是铀-235 而不是铀-

6、238。他和JA惠勒于 1939 年在物理评论上的，被认为是这一期间核物理学方面的重要成就。众所周知，这方面的研究导致了核能的大规模。趣闻轶事1“不怕承认自己是傻瓜”是量子力学中著名的哥本哈根学派的，他以自己的崇高威望在他周围吸引了国内外一大批杰出的物理学家，创建了学派。他们不仅创建了量子力学的基础理论，并给予合理的解释，使量子力学得到许多新应用，如原子辐射、化学键、晶体结构、金属态等。更难能可贵的是，与他的同事在创建与发展科学的同时，还创造了“精神”这是一和种独特的、浓厚的、地和相互紧密地合作的学术气氛。直到今天，很多人还说“精神”在国际物理学界是独一无二的。曾经有人问：“你是怎么把那么多有

7、才华的青年人团结在身边的？”他回答说：“因为我不怕在年青人面前承认自己知识的，不怕承认自己是傻瓜。”实际上，人们对原子物理的理解，即对所谓原子系统量子理论的理解，始于本世纪初，完成于 20 年代，然而“从开始到结束，那种充满着高度创造性，入，直到最后完成。”和带有性的精神，始终指引着他的事业的方向，使之深与围绕关于量子力学理论基础的解释问题，开展了长期而剧烈的争论，但他们始终是一对相互尊敬的好朋友。高度评价这种争论，认为它是自己“许多新：产生的源泉”，而“作为一位科学则高度称赞家，所以有这么惊人的，在于他具有大胆和谨慎这的理解力，同时又兼有这两种品质的难得融合；很少有谁对隐秘的事物具有这一种样

8、强有力的能力。他不但具有关于细节的全部知识，而且还始终坚定地注视着基本原理。他无疑是时代科学领域中最伟大的发现者之一。”真挚的诤友2与和是在 1920 年相识的。那一年，年轻的第一次到柏林讲学，和结下了长达35 年的友谊。但也就是在他们初次见面之后，两人即在认识上发生分岐，随之展开了论战。他们只要见面，就会唇枪舌剑，辩论不已。1946 年，为纪念时，爱因反驳70 寿辰撰写文章。当则在末尾撰写了长篇答词，等人的观点。他们的论战长达 30 年之久，直至爱因斯坦。但是，长期论战丝毫不影响他们深厚的情谊，他们一直互相关心，互相尊重。对论持有偏见，直到 1922本来早该获得奖，但由于当时有不少人对相回避

9、相对论的争论，授予他上年度物理奖，并决定把本年度的物理奖授予。这两项决定破例同时。当时正赴，在途经时接到了授奖通知。而对长期未能获得奖深感不安，怕自己在之前获奖。因此，当得知这一消息后非常高兴。立即写信给旅途中的。非常谦虚，他在作出了奠基奖，他觉得这是“莫信中表示，自己之所以能取得一些成绩，是因为性的贡献。因此，能在他之前获得大的在象”。启程之前在接到的信后，当即回了信。信中说：“我收到了您热情的来信。我可以毫不夸张地说，它奖一样，使我感到。您担心在我之前获得这项奖金。您的这种担心我觉得特别可爱它显示了的本色。”左为，右为3喜欢不怕他的当还在LosAlamos工作时，职位很低。第二次期间，这个

10、实验室研究设计并制造了，所以有不少重要的物理学家都来过这里。一天，与他的儿子小（当时他们的名字分别叫尼古拉和）也来了。即使是对于该实验室的大头头们人到了很多，也是个神，每个人都想一睹的风采。与聚会的会议开始了，.坐在一个角落里，只能从前面二个人的脑袋之间看到举行下一次会议的那天早晨，“喂，是么？” “是的。”接到一个，“我是，我父亲与找你谈谈。”“我吗？我是，个（小伙计）”“是找你，8 点钟见面行吗？”到了 8 点，与父子在相见。说：“在想怎样能使更有，想法是这样的”说：“，这个想法，不有效”“那么换一个办法如何呢？”“那要好一些，但这里也有愚蠢之处。”他们了约二个小时，对于各种想法反复推敲着

11、、争论着。不断地点燃着烟斗，因为它老是灭掉。最后边点燃烟斗边说：“现在应该把大头头们叫来了。”小后来对解释，上一次开会时，他父亲对他说：“记住那个坐在后面的小伙子的名字了么？他是这里唯一不怕人，只有他才会想法是否疯了。所以下次想法时，将不与那些只会说是的，先生，这一切都行得通的人。把那个小家伙叫来，先跟他。”于是然大悟，为什么单打叫他。生平经历(Bohr,Niels)1885 年 10 月 7 日生于丹麦首都理学教授从小受到良好的家庭教育1903 年进入，父亲是大学的生大学学习物理，1909 年获科学学位，1911 年获博士学位大学二年级时研究水的表面张力问题，实验器材，通过实验取得了精确的数

12、据，并在理论方面改进了物理学家瑞利的理论，研究学院的金奖章获得丹麦科于 1885 年 10 月 7 日出生丹麦教育，使他知识视野很广，大学毕业后同一家庭。受家庭的熏陶并得到良好共创原子科学的新时代。于 1913 年综合了的原子模型，提出了新的原子模型，的量子理论，的光子理论和 E即后来被称理论。这理论成功地解释了氢光谱并排出了新的元素周期表。1922 年由于对原子结构理论的贡献，获得物理奖。1930 年以后研究核物理和分子生物学等，并取得誉，除成就。和许多科学家共同研制了世界上第一颗物理奖外，还获得过英国、挪威、意大利、。的一生得到过很多荣、德国、丹麦给予科学家的最高奖赏。得到各种学术头衔、名

13、誉学位，会员资格比任何一位同时代的科学家都多。他热爱祖国，以他的决心和胆识，谢绝各种外来的高薪聘请，在一个不到五百万的丹麦国建立”。他的一生就是不断地进起物理学的国际中心，把建成了物理学家“朝拜的取和创造。为后来人树立了光辉的榜样。由于对当时正值的仰慕，于 1912 年 3 月到曼彻斯特大学在提出了他的原子核式模型人们把原子设想成与下工作了 4 个月，系相似的微观体系，但开始酝酿自己的原子结是在解释原子的力学稳定性和电磁稳定性上却遇到了构理论这时早在大学作和博士时，就了金属中的电子运动，并明确经典理论在阐明微观现象方面的严重缺陷，赞赏学说在他研究原子结构问题时，就创造性地把和在电磁理论方面引入

14、的量子的量子说和呈交了一份的原子核概念结合提纲，引入了定态的概了起来在离开曼彻斯特大学以前，曾向念，给出了定态应满足的量子条件回到后，1913 年初，有朋友建议他研究原子结构，应很好地联系和应用当时已有的丰富而精确的光谱学资料，这使他思路大开通过对光谱学资料的，的思维和理论有了巨大的飞跃，使他写出了“论原子构造和分子构造”的长篇论著，提出了量子不连续性，成功地解释了氢原子和类氢原子的结构和性质1921年，了“各元素的原子结构及其物理性质和化学性质”的长篇，阐述了光谱和原子结构理论的新发展，诠释了元素周期表的形成，对周期表中从氢开始的各种元素的原子结构作了说明，同时对周期表上的第 72 号元素的

15、性质作了1922 年，发现了这种元素铪，证实了1920 年在成为世界原子物理以其无与伦比的的正确1922 年筹划下创立的这个获物理学奖大学理论物理，在创立量子力学的过程中，不但以其一批批出色的科学成就而为人所知，而且精神著名，这就是勇猛进取、乐观向上、亲切活泼、无拘无束的治学风气，各种看法通过辩论得到开拓和澄清好的组织作用和引导作用担任这个的达四十年，起了很30 年代中期，开始出现了许多由中子诱发的核反应，迫切需要一种合用的核模型，玻尔提出了原子核的液滴模型，对一些类型的核反应作出了说明，相当好地解释了重核的裂变1943 年，从德军占领下的丹麦逃到，参加了研制的工作，但对即将带来的国际问题深为

16、焦虑1945 年二次大战结束后，很快回到了丹麦继续主持研究所的工作，并大力促进核能的和平利用1962 年 11 月 18 日，因心脏病突发而逝世，父亲是哥本哈尼尔斯(Bohr,Niels)，1887 年 10 月 7 日生于丹麦首都根大学的生理学教授从小受到良好的家庭教育。指导下，进行了小型的物理实验。1903 年进入还是一个中学生时，就已经在父亲的大学学习物理，1907 年，根据著名的英国物理学家，奖获得者瑞利的著作，在父亲的里开始研究水的表面张力问题。实验器材，通过实验取得了精确的数据，并在理论方面改进了瑞利的理论，研究获得丹麦的金奖章。1909 年获科学学位，1911 年，24 岁的完成

17、了金属电子论的，从而在大学取得了博士学位。他发展和完善了的量子假说。和的研究方法，并开始接触到答辩之后，他起初在英国瑟福的仰慕，又在曼彻斯特大学的原子核式模型。人们把原子设想成与大学下的工作了 4 个月。当时正值工作，由于对卢提出了他的系相似的微观体系，但是在解释原子的力学稳定性开始酝酿自己的原子结构理论。和电磁稳定性上却遇到了早在大学作。这时和博士时，就了金属中的电子运动，并明确经典理论在阐明微观现象方面的严重缺陷，赞赏和在电磁理论方面引入的量子的原子模型发展了对氢原子结构的学说。回到以后，在 1913 年初根椐新观点。在的帮助下他的一篇论原子和分子结构的长篇，于 1913 年分三次在哲学杂

18、志上。在这篇幅著作中创造性把、和的结合起来了，把光谱学和量子论结合在一起了，提出了量子不连续性，成功地解释了氢原子和类氢原子的结构和性质。此被他的学生誉为“伟大的的说法是正确的，这使”。1913 年 9的理论经受了一福勒的助手斯所做的实验证实,次实践的考验，并在整个物理界取得了“轰动性的效果”。1916 年了一个理论物理接受大学理论物理讲席，1920 年大学根据他的倡议,成立达四十年，起了很好的组,他担任，担任这个的织作用和引导作用。在他的周围等。他们互相磋商，着许多有为的青年理论物理学家，如，不断创新，最后发展成了有名的“、泡利、狄学派”。1921 年，了“各元素的原子结构及其物理性质和化学

19、性质”的长篇，阐述了光谱和原子结构理论的新发展，诠释了元素周期表的形成，对周期表中从氢开始的各种元素的原子结构作了说明，同时对周期表上的第 72 号元素的性质作了。1922 年，发现了这种元素铪，证实了的正确。1922 年获物理学奖。二十世纪 30 年代中期，提出了原子核的液滴模型，对由中子诱发的核反应作出了说明，相当好地解释了重核的裂变。1943 年，从德军占领下的丹麦逃到，参加了研制的工作，但对即将带来的国际问题深为焦虑。1945 年二次大战结束后，很快回到了丹麦继续主持研究所的工作，并大力促进核能的和平利用1962 年 11 月 18 日，因心脏病突发在丹麦的堡寓所逝世，享年 75 岁。

20、理论定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中，电子虽做变速运动，但并不向外辐射电磁波，这样相对稳定的状态称为定态。跃迁假设：电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波，但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射（或吸收）电磁波（光子），其频率由两个定态的能量差值决定 h=E轨道量子化假设：由于能量状态的不连续，因此电子绕核运动的轨道半径也不能任意取值，必须满足 mvr=（nh/2）（n=1，2，3）研究领域原子物理（原子结构、元素周期系、对应原理、互补原理、带电粒子在物质中的原子核结构、电磁场测量）哲学（互补性的推广、认识论）核反应理论问题、相关作品论原子和分子结构原子物理学和人类

21、知识原子物理学和人类知识续各元素的原子结构及其物理性质和化学性质所获奖项1、研究获得丹麦的父亲是的金奖章：大学的生理学教授，从小受到良好的家庭教育。1903 年进入哥本大学学习物理，1909 年获科学学位，1911 年获博士学位大学二年级时研究水的表面张力问题，实验器材，通过实验取得了精确的数据，并在理论方面改进了物理学家瑞利的理论，研究获得丹麦的金奖章。2、1922 年获20 世纪之初，物理学奖：的有核原子模型刚刚确立，人们对于原子的结构和运动还所知甚少，而无论是光谱学方面的少数几条定律还是化学方面的元素周期表，也还都停留在经验规律的水平上，还根本没有得到任何满意的理论解释。另一方面，的有核原子模型却明显地和经典物理学不相容，就是说，按照经典理论，模型将不会有物质原子所具有的那种稳定性。在这样的形势下，经一两个月的废寝忘食的探索，初步创立了他自己的原