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陈建国 (jianguochen4@yahoo.com) 2007.06
第五章 原子结构和原子光谱(1)
(征求出版商与征求评论稿,未经书面授权、不得转载!)
⒌1 新理论鉴定
新理论很简单,并足以引起任何想要了解原子秘密者的注意。她可用很高的精确度同时解决原子物理学中的任何问题。我们首先以物理常数为例揭示这一点。某些用实验方法随机确定的常数,可根据公式计算出来。以四个常数值作为初选的原始资料:光速C=2.99792458×108M/S;电子电荷e/=1.60217733×10-19C;电子质量m=9.10938968×10-31kg;(氢原子)轨道半径r/H=5.29177249×10-11M。在表⒌1上对比地列出了计算出来的和从参考资料上引来的常数。下面给出用于计算的公式的推导结论。
表⒌1
物理常数
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常 数
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计算值
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实验值
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离子电位E/H,eV
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13.59829218
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13.5285
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电子速度V/H×10-6,M/S
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2.186500611
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-
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精细结构常数,1/α∞
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137.0359895
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137.0359895
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里德伯常数R/∞×10-7,M-1
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1.097373153
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1.097373153
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普朗克常数h×1034,J·S
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6.626075438
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6.6260755
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电子旋转周期TH×10-16,S
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1.520657574
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-
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根据方程〔61〕,在氢原子中,“电子—质子”系统的全部能量等于
对系统中的电子来说,单位脉冲μ/1=e/2C2×10-7/m1β1。
以此计算氢原子的离子电位等于
符号H将成为氢原子中电子在一阶轨道上运动的特征数值。从〔88〕式和〔96〕式可得到氢原子离子电位的新的表达式:
由此找到电子在第一阶轨道上运动的速度
玻尔曾证明,原子中的电子只能在满足下述条件的轨道上运动:
2πmVr=kh,
这里k—轨道阶号;h—普朗克常数。
因此,普朗克常数等于2π乘上电子在第一阶轨道上的动量矩。据上述等式可写出
h=2πm1V1r1。
如果再考虑到核的动量矩,得到准确的h值是
h=2πm1V/1r/1+2πm2V/2r/2,
这里m2—核质量;V/2—核速度;r/2—核的轨道半径。
注意到V/2=V/1r/2/r/1和r/2=r/1m1/m2,最终得
h=2πm1V/1r/1β=2πm1V1r1β。
普朗克常数是可以表现电子在轨道第一台阶上运动特征的值:
h=2πmV/Hr/HβH=2πmVHrHβH
〔99〕
一切原子都有同样的、不变的值也就是
θ=h/2πm=V/1r/1β=V1r1β
。
氢原子的离子电位可用普朗克常数和波的辐射频率ν/表示出来:
EH=hν/=hC/λ/=hCR/,
〔100〕
这里,λ/—波长,R/—里德伯常数。
方程〔98〕和〔100〕的右部相等且用〔99〕式的h值置换它得到
。
如果原子核不运动,那么里德伯常数具有下面的值
为着描写索末菲频谱的精细结构引入了新的常数﹝7﹞
这个表达式还可以简化。从方程〔97〕和〔98〕得到
将e/2 和h的值代入〔102〕式,得
电子在第一阶轨道上的旋转周期可以表如下式
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