用頻率和台格律表述的氢光谱规律2.docVIP

用频率和台格律表述的氢光谱规律 ─ 兼谈玻尔的原子理论─错误的原子轨道假设 GD李映华 摘 要:这里提出用频率描述氢光谱的巴尔末公式。因为巴尔末公式可描述作为基频的赖曼系谱线系。知道了基频便可用台格律的基数和派生数列规律求得作为拍频的所有线系。在这里同时指出，建立在能级理论基础上的玻尔的原子轨道假设是不可信的。 一、氢原子光谱的实验规律 很早，人们就发现氢气放电管获得的氢原子光谱，在可见光范围内有四条谱线。 H：红色 656.210nm； H；深绿 486.074nm H：青色 434.010nm； H ；紫色 410.120nm 1885年瑞士数学家巴耳末将已观测到的氢原子在可见光波段的谱线归纳为巴耳末公式： （n = 3，4，5，6……） 常数 B = 364.57nm 评论：巴尔末公式最初是在可见光范围内计算H、H、 H、 H四条谱线波长的关系。其常数B 实质是式中波长计算的比例系数。 1890年瑞典物理学家里德伯在巴尔末公式基础上用波长倒数1/整理巴尔末公式，提出了一个用波数表示的氢原子光谱公式。 用波长的倒数-波数对巴尔末公式改写，经整理后根据式中数量关系将常数改为4/B=1.097×107m-1,这是用波数表达的氢光谱关系中的另一比例系数，称为里德伯常数。与巴尔末公式在内容上没有质的不同。 这叫里兹合并原理。 当然，我们还可用频率或周期替换公式中波长，引出分别用频率或周期表示的“常数”。 下面我们用频率改写巴尔末公式，得到： ν n= ν0（1-1/n2） （n = 2，3，4……） 这是用频率表示赖曼氏的巴尔末公式。式中ν n 代表氢原子核由外往内第n-1号轨道；ν0为式中用频率表示的比例常数，ν0 = 3.288134×1015S-1。 下表是用频率表示的巴尔末光谱线系。 赖曼氏光谱线系 n ν = c 11 1.0877115x107 3.260959x1015 10 1.08580.80x107 3.255252x1015 9 1.08323.54 x107 3.247540x1015 8 1.07963.87 x107 3.2367568x1015 7 1.07439.26 x107 3.221029x1015 6 1.06630.98 x107 3.1967968x1015 5 1.05290.48 x107 3.1566086x1015 4 1.02823.53 x107 3.0826494x1015 3 0.97491.54 x107 2.922796x1015 2 0.82258.49 x107 2.4661095x1015 因为在氢光谱中赖曼氏为基频。其余线系均为拍频，拍频是由基频的电子的会合运动产生。知道了基频便可由基频之差或李氏台格律的基数和派生数列表格求得。（参见李映华：《物理学的几个重大理论问题》，P106-111。） 由广义巴尔末公式? = R (1/nr2-1/ni2) 所表示的氢光谱 （频率用波数表示）有如下几个线系：[1] ni 线 系 nr 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 赖 曼 系 1 82258.31 97491.36 102822.94 巴 尔 末 系 2 15233.216 20564.793 23032.543 24373.343 25181.055 25705.957 26065.61 26322.90 帕 邢 系 3 5331.58 7799.30 9139.84 9948.13 10472.74 10832.40 11089.69 11280.03 布 喇 开 系 4 2467.75 3808.26 逢 德 系 5 1340.52 图 1 氢原子光谱图 图 2 上述谱线系，赖曼系是基频，其余线系均为拍频。应用台阶三角数值规律，可以用基频求得所有其它线系。如下列表格中，台阶上属于基频的赖曼系谱线。方格中倒数第1、2、3、4…行分别为巴尔末系、帕邢系、布喇开系、逢德系…谱线。利用基数和派生数列关系规律，还求出了其它应该存在而未测定线系。 10 108771.15 9 190.35 108580.80