本文目录一览:
- 1、科学家玻尔是谁
- 2、物理学家玻尔贡献是什么
- 3、玻尔和玻恩的关系
- 4、玻尔理论的要点是什么?它对现代原子结构理论的贡献是什么?它有什么局限性?
- 5、玻尔模型简介
- 6、1885年10月7日丹麦物理学家尼·玻尔诞生
- 7、你不知道の尼尔斯·玻尔
- 8、玻尔在什么方面的研究获得了诺贝尔物理学奖?
- 9、玻尔提出了哪些观点?
- 10、科学家玻尔认为太极图是对量子力学的完美解释,这正确吗?
科学家玻尔是谁
玻尔(1885-1962),全名:尼尔斯·亨瑞克·戴维·玻尔(Niels Henrik David 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。近代物理学大厦的基础-量子力学,是以玻尔为领袖的一代杰出物理学家集体才华的结晶。1922年诺贝尔物理学奖获得者。他是一位卓越的科学研究工作的领导和组织者,1921年创建了哥本哈根理论物理研究所,并逐渐在物理学界形成了举世闻名的“哥本哈根学派”。
物理学家玻尔贡献是什么
物理学家尼尔斯·玻尔的主要贡献:他通过引入量子化条件,提出了氢原子模型即玻尔模型来解释氢原子光谱,提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学,对二十世纪物理学的发展有深远的影响。
玻尔将马克斯·普朗克所提出的量子理论运用于卢瑟福所提出的模型,构建了具有突破性的玻尔模型。玻尔模型能解释当时其他模型所不能解释的现象,并且预测了一些之后透过实验证实的结果,因此之后得到科学界普遍接受。它虽然现在已由其他模型取代,但仍是原子最为有名的理论模型之一,经常出现在中学教科书中。
1927年初,
玻尔和玻恩的关系
玻尔和玻恩都是物理学家,除此外并没有其他关系。
1、尼尔斯·玻尔
尼尔斯·玻尔,出生于丹麦哥本哈根,理论物理学家,哥本哈根学派创始人,丹麦皇家科学院院士,诺贝尔物理学奖获得者,俄罗斯科学院外国通讯院士,生前是哥本哈根理论物理研究所所长。尼尔斯·玻尔主要从事量子力学方面的研究。
2、马克斯·玻恩
马克斯·玻恩,出生于德国普鲁士布雷斯劳,德国犹太裔理论物理学家,量子力学奠基人之一,爱丁堡皇家学会院士,英国皇家学会院士,诺贝尔物理学奖获得者,美国艺术与科学院院士,生前是爱丁堡大学教授。
马克斯·玻恩科研综述:
1912年,马克斯·玻恩与西奥多·冯·卡门(Theodore von Kármán)合作发表了《关于空间点阵的振动》的论文,从此开始了他年创立点阵理论的事业。
1925年至1926年,与沃尔夫冈·泡利、维尔纳·海森堡和帕斯库尔·约尔当一起发展了现代量子力学(矩阵力学)的大部分理论。
1926年,发表了波函数的概率诠释,后来成为“哥本哈根解释”。1938年,想把量子力学和相对论统一起来,提出了倒易理论:物理学的基本定律在从坐标表象变换到动量表象时是不变的。
玻尔理论的要点是什么?它对现代原子结构理论的贡献是什么?它有什么局限性?
玻尔理论的要点、它对现代原子结构理论的贡献和它的局限性如下:
1、玻尔理论是一种关于原子结构和运动的经典理论,其主要要点包括定态假设和跃迁假设。定态假设认为原子中的电子只能在一些特定的轨道上运动,这些轨道具有确定的能量,即电子只能处于一些离散的能级上。跃迁假设则认为当电子从一个能级跃迁到另一个能级时,会吸收或释放一定频率的光子。
2、玻尔理论对现代原子结构理论的贡献在于它成功地解释了氢原子光谱的实验规律,为量子力学的发展奠定了基础。玻尔理论提出的定态和跃迁的概念,为后来的量子力学提供了重要的启示。
3、玻尔理论也存在一些局限性。首先,它保留了经典粒子的观念,把电子的运动仍然看做经典力学描述下的轨道运动。这无法解释复杂原子的光谱和运动规律。其次,玻尔理论无法解释多电子原子和复杂原子的光谱和运动规律,对于这些原子,需要使用量子力学来描述。
现代原子结构理论的类型:
1、道尔顿原子论:这种理论认为物质世界的最小单位是原子,原子是微小的实心球体,是不可再分割的,在化学变化中保持着稳定的状态。同类原子的属性也是一致的。按照道尔顿的理论,原子既不能创造,也不能毁灭,也不可再分割,是最基本的物质粒子。
2、汤姆生原子论:汤姆生模型认为原子中正电荷均匀分布在整个原子球体内,电子均匀地嵌在其中,如同西瓜籽电子散布在一个均匀的正电荷西瓜之中。这种模型虽然不正确,但是它的电子分布在一些同心环上,“同心环”概念及环上只能排列有限个电子的概念对以后原子结构理论完善起到积极的推动作用。
3、卢瑟福原子论:卢瑟福提出的“行星式”模型认为原子核位于原子的中心,电子绕着原子核运动,就像行星绕着太阳运动一样。这种模型解决了汤姆生模型中正电荷分布不均匀的问题。
4、电子云模型:这是薛定谔提出的理论,他认为电子在核外运动的区域是电子云,电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种模型引入了概率密度的概念,可以更好地解释原子中电子的运动规律。
玻尔模型简介
波尔模型简介玻尔模型是丹麦科学家玻尔在该模型的基础上提出的一个完整而严谨的原子结构理论。玻尔模型描述了电子在原子核外量子化轨道上的运动,解决了原子结构的稳定性问题。波尔图片玻尔的模型描绘了这样一个原子形象:电子以特定的轨道绕原子核做圆周运动,能量随着离原子核的距离增加而增加;当电子在特定轨道上运动时,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,原子放出或吸收能量;而且这种辐射是单频的,给出了辐射频率与能量的关系。玻尔的模型形象地说明了原子的稳定性和氢原子谱线的规律。玻尔的模型有三个假设:假设原子核外的电子以一定的轨道围绕原子核运行;假设氢原子原子核外的电子在轨道运行时具有确定的、恒定的能量,不会释放能量;假设氢核外电子的轨道是离散的,不相连的。玻尔模型极大地扩大了量子理论在世界上的影响,加速了它的发展。1915年,索末菲将原子模型推广到包括椭圆轨道的领域,还考虑了电子质量随速度变化的狭义相对论效应。1916年,以玻尔模型为基础,用统计方法分析了物质吸收和辐射发射两个过程,总结出普朗克辐射定律。爱因斯坦玻尔模型分析全面整理了量子理论第一阶段的成果,讲述了爱因斯坦、玻尔、普朗克的理论合二为一。玻尔的成就呢?说到玻尔,最突出的成就是微小分子的辐射,而这个伟大的成就是玻尔将为众人所知的关键点。那么,玻尔的成就体现在哪些方面呢?波尔图片第一,玻尔原子模型。1913年,玻尔的成就在稳态假设和频率定律上有多方面的体现。当时玻尔指出,如果按照“稳定形式”的假象来研究原子,那么运动过程中的所有粒子都无法用经典力学来解释。因此,得出的结论是,稳定状态只会发生跳跃式变化。其次,提出了原子辐射的断言。这是玻尔成就中最精彩的部分。1922年,玻尔因在研究原子的辐射和结构方面的巨大成就而获得诺贝尔物理学奖。此外,1927年初,玻尔与众多学者一起建立了全新的“量子论”。随后,同年9月,玻尔提出了“互补原理”,再次为量子力学的解释奠定了基础。虽然玻尔一生的成就主要涉及原子成果和模型,他在相关领域也有很大成就,确实在很大程度上推动了原子弹的研究工作,但玻尔坚决反对使用武力解决各国争端。同时,玻尔也参与了禁止核弹的实验。而且他发表过两篇文章,一篇叫《科学与文明》,一篇叫《文明的召唤》。根本目的是在科技研究和对待战争的态度之间找到一个完美的平衡。玻尔生平简介如果有研究物理化学的人,玻尔的人生经历和成就就不会陌生。要知道,著名的氢原子和电子运行相对关系的演示,为后来的原子研究奠定了基础,也就是现在大家所熟知的行星模型。波尔图片玻尔于1885年10月出生在丹麦。他的父亲是哥本哈根的生理学教授,母亲是犹太人,来自一个富裕的家庭。所以玻尔的童年教育非常好。其实从玻尔的人生经历来看,如果他从小没有接受过如此优秀的教育,他不可能在原子模型上取得如此高端的成就。1903年,玻尔考入哥本哈根大学,同时学习自然科学、大学数学和物理,其中前两个是辅修,最后一个是物理专业。然后在1909年和1911年,玻尔凭借论文获得了丹麦最高的科研奖章,也就是金质奖章。当时的话题是水的表面张力。这可以算是玻尔人生经历中最扎实的积累了。1912年,玻尔开始观察金属电子的运动,朋友的建议让玻尔开始将自己的全部经历投入到原子结构的研究中,比如光谱的调查,氢原子结构的研究,电子环论证的提出,最后获得诺贝尔奖,可以说是玻尔人生经历中最辉煌的时期。从1916年开始,玻尔开始致力于教学和研究,并将毕生所学传给后辈。
1885年10月7日丹麦物理学家尼·玻尔诞生
1885年10月7日,尼·玻尔出生于丹麦哥本哈根。1911年,玻尔获得哥本哈根大学的博士学位。第二年3月,他到英国曼彻斯特大学工作。那里的实验室领导人卢瑟福刚完成了一个开创原子时代的工作:证明原子的绝大部分质量集中在原子核中,它的尺度只有原子的万分之一。卢瑟福的发现使玻尔认识到,原子世界的奥秘和量子有密切关系,经典的牛顿力学和电动力学,不适用于原子现象。
为了证实这种想法,玻尔不分昼夜地工作。他提出,元素的化学性质和物理性质由原子核外的电子决定,而放射性元素放出的a粒子及电子,来自原子核;在决定原子的化学性质上,原子序数比原子量更根本。
1912年7月,玻尔回到丹麦。通过曼彻斯特的研究,使他从经典电动力学不适用于原子领域这个观念向前跨了关键的一步,形成了把普朗克和爱因斯坦的量子理论用于决定原子状态的想法。
1913年初,玻尔提出了他的原子理论。这个理论的基本假设有两个:1、原子系统只能处在一系列不同能量的稳态上;2、原子系统可以从一个稳态跃迁到另外一个稳态,这时伴随着光量子的发射或吸收。原子系统有一个能量最低的稳态。
玻尔的理论随即在卢瑟福的实验室里接受了氦原子光谱实验的考验。当时新发现了一系列谱线,发现者认为它们是氢原子发出的,但是和玻尔的理论不合。玻尔指出这是氦发出的,而不是氢原子发出的。实验证明正是如此。这个理论随即被用于分析各种谱线,获得了巨大的成功。他对原子结构模型的研究成果,使他获得了1922年的诺贝尔物理奖。
玻尔接着提出了的“对应原理”。按照这个原理,经典的辐射理论不但在具有很大量子数的稳态之间的量子跃迁这个极限情况下成立,而且在量子数不大的稳态之间的跃迁也应有所反映。但是如果同时接受原子模型和经典电动力学,必然导致能量—动量不守恒的结论。不过实验证明这个结论是不成立的。1925年7月玻尔预言:“经典电动力学所需的推广,要求人们探索到的对自然的描述来一次深刻的革命,对此必须有所准备。”
这次革命在几个月之内就发生了。这是由年轻的海森堡在玻尔的“对应原理”引导下掀起的,其后经过玻恩、约当、狄拉克、薛定谔等许多物理学家的努力,一门描述原子现象的新的力学——量子力学建立起来了。这是以玻尔为领袖的科学家集体作出的划时代的贡献。三十年代是物理学变化急遽、新发现层出不穷的年代。
1936年费米在罗马做的慢中子对原子核的反应实验,使玻尔发展了“复合原子核”的理论。玻尔指出,原子核可以设想为一只浅碗,碗里装有许多小球,它们是质子和中子。中子和原子核的反应,相当于用一个小球来撞这碗里的小球,使得碗里的小球都动起来。如果撞入的小球速度很低,碗里的小球的速度都不够大,不能逸出碗外,这时,碗里的小球就多了一个。这就是复合原子核的概念,不过这个复合原子核是处在很高的激发态上的,而原子核是不能长时间处在激发态上的,这些小球彼此撞来撞去,经过足够长的时间,便会有一个或几个小球集中了足够的能量,获得足够大的速度,离开浅碗。这图像与液体分子从液滴蒸发出相仿。玻尔的研究取得了很大的成功。
1938年秋法国的约里奥·居里夫人和南斯拉夫的萨维奇证明铀和钍被中子轰击后产生放射性镧的同位素。德国的哈恩和斯特拉特曼用很精确的化学方法于1938年底证明铀受慢中子轰击后产生放射性钡的同位素,镧和钡都是元素周期表中靠中间的元素。这个新发现震动了科学界。
在瑞典的梅特纳和弗里许经过详尽的分析后意识到,这很可能是铀原子核的裂变,就是铀在慢中子的轰击下裂成两片质量与电荷大致相等的碎片,而且在裂变过程中放出巨大的能量。其后弗里许在哥本哈根用实验证实了这个观点。玻尔马上认识到这个发现的极端重要性,很快地从复合原子核和原子核的液滴图像出发,结合统计物理的方法,建立起原子核裂变的理论。这又是一个开创性的工作,对后来原子能的应用所起的作用是极为重要的。
1943年,玻尔不得不逃离纳粹占领下的丹麦,经过瑞典转到英国和美国,马上参与了制造原子弹的工作。在原子弹尚未试验之前,玻尔就指出,如果原子能掌握在世界上爱好和平的人民手中,这种能量就会保障世界的持久和平;如果它被滥用, 就会导致文明的毁灭。
不局限于已取得的成就而毕生保持科学研究的青春,不断取得科学上一个又一个创造性贡献的伟大人物,在科学是不多见的,玻尔就属于这种类型。他明确表明科学家对社会应负的责任和培养人才方面的国际主义精神。
你不知道の尼尔斯·玻尔
“今人不见古时月,今月曾经照古人”,多么幸运,今晚照在我身上的这一丝月光,一百年前,也曾经照在那个沉迷在量子力学中的物理学家身上。
尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔
(丹麦文:Niels Henrik David Bohr,1885年10月7日—1962年11月18日)
丹麦物理学家,哥本哈根大学硕士/博士,丹麦皇家科学院院士,曾获丹麦皇家科学文学院金质奖章,英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位,1922年获得诺贝尔物理学奖。
玻尔通过引入量子化条件,提出了玻尔模型来解释氢原子光谱;提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学,他还是哥本哈根学派的创始人,对二十世纪物理学的发展有深远的影响。
很多人喜欢上玻尔,是因为他对物理学做出的巨大贡献,而我喜欢上玻尔,是因为生活中那个真实纯粹又可爱的他。
玻尔总是把自己收拾得一丝不苟,给人一副温文尔雅的形象,说起话来语速也很慢,甚至还带点口吃。
但在科学问题上,他一旦较真起来却毫不含糊,说话反倒非常流利,所向披靡。
玻尔一生参加的辩论无数,一个理论就能跟别人辩上个好几年,甚至是一生。
与自己的徒弟海森堡在“互补原理”上就争论了两年,即使到最后,答案都无法完全统一。
海森堡曾这样形容玻尔:“他在争论的对手面前不肯退后一步,而且有丝毫的含糊不清,他都不能容忍。”
不过说起辩论,玻尔的一生之敌非爱因斯坦莫属。
爱因斯坦与玻尔分别是相对论和量子力学最出名的一对天(C)才(P)。
从他们1920年第一次见面起,两人在认识上就发生了分歧。
这句经典的对话,便是这场论战的开端与往后争论的核心。
不过就算他们终生都在争辩,但却丝毫不影响两人的友谊。
玻尔曾这样评价与爱因斯坦的争论,认为这是自己“新思想产生的源泉”。
而爱因斯坦则也这样评价玻尔:“他将大胆和谨慎两种品种难得地融合,无疑是我们科学领域最伟大的发现者之一”
在一堂图画课上,老师要求大家画出自己家的房子。
画着画着,玻尔便向老师打报告说要回家,原因竟是“我实在不记得家里围墙有多少根柱子了。”
随着年龄增长,玻尔这种接近“死心眼”的耿直,也开始让他成为一个酷爱挑错的学生。
刚上小学不久,玻尔就敢公开叫板,指出教材中的错误,经常弄得场面十分尴尬。
大一时,玻尔就在与哲学家霍夫丁教授的谈笑风生中,多次指出他逻辑学教材中不合逻辑之处。
不过,霍夫丁教授倒是非常乐意接受批评,甚至还对玻尔严密的逻辑推理大为赞赏。
但批评的意见,也不是每个人都能这样欣然接受。
玻尔在“电子之父”J.J.汤姆森面前的直言不讳,就曾差点断送了自己的前程。
那时电子虽然已经被发现,但是人们对原子的内部结构还一概不知。
J.J汤姆森提出了一种“葡萄干蛋糕式”的原子模型,在历史上得到较长时间的认可。
这些带负点的电子,就像葡萄干一样镶嵌在带正电荷的实心蛋糕上。
当然,我们现在知道,原子是由中子和质子组成的原子核和外面围绕的电子组成。
而当时的玻尔,也发现了汤姆森的模型中有着诸多不合理的地方。
所以第一次见面,玻尔就拿出J.J汤姆森所著的论文,用生涩的英文指出了里面的几处错误。
汤姆森四年前才刚获得诺奖,德高望重,完全看不懂玻尔这是什么操作,场面几度陷入尴尬。
不过耿直的玻尔哪知尴尬为何物,临走时还请汤姆森看自己的论文,希望汤姆森能帮自己发表在英国皇家学会的刊物上。
后来,玻尔的论文当然被不置可否地束之高阁。
那段时间的他也备受冷落,度过了阴郁的半年。
有一次玻尔参加一个人家里的聚会,每个人都有一杯酒,但是别人忘了给玻尔的酒杯里倒酒。玻尔一边跟人谈论自己的原子理论,一边拿起空杯来喝酒。他喝了三次之后,旁边一个朋友再也看不下去了,说“你在喝什么啊?”
玻尔这才看了看酒杯,说:“我也奇怪呢,这酒怎么一点味道都没有。”
抬头望着天上的明月,眼前浮现出这样一个场景:
朗道:老师,您有什么秘诀能使这么多青年理论家如此热衷地聚集在您那里?
玻尔:没有什么秘诀,只有一点是清楚的,我不怕在年轻人面前暴露自己的愚蠢。
是的,这就是我的偶像,一个谦逊、严谨、专注的科学家。
玻尔在什么方面的研究获得了诺贝尔物理学奖?
玻尔(1885—1962),丹麦物理学家。因原子结构和原子辐射的研究,获得了1922年的诺贝尔物理学奖。
玻尔出生在丹麦首都哥本哈根海边一所古老的大房子中。玻尔、弟弟哈拉德和姐姐詹妮在这里度过了童年和青年时期。
玻尔提出了哪些观点?
原子能量的量子化假设、原子能级的跃迁假设和原子中电子运动轨道量子化假设。玻尔理论是关于原子结构的一种理论,1913年由玻尔提出,是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的。玻尔理论包括三条假说,分别是原子能量的量子化假设、原子能级的跃迁假设和原子中电子运动轨道量子化假设。玻尔理论的要点:原子核外的电子只能在某些规定的轨道上绕转,此时并不发光;电子从高能量的轨道跳到低能量的轨道时,原子发光。意义玻尔理论不但回答了氢原子稳定存在的原因,而且还成功地解释了氢原子和类氢原 子的光谱现象。氢原子在正常状态时,核外电子处于能量最低的基态,在该状态下运动的 电子既不吸收能量,也不放出能量,电子的能量不会减少,因而不会落到原子核上,原子不 会毁灭。当氢原子从外界获得能量时,电子就会跃迁到能盘较高的激发态,处于激发态的 电子不稳定,就会自发地跃迁回能量较低的轨道,同时将能量以光的形式发射出来。
玻尔提出了著名的“互补原理”,即宏观与微观理论,以及不同领域相似问题之间的对应关系。互补原理指出经典理论是量子理论的极限近似,而且按照互补原理指出的方向,可以由旧理论推导出新理论。这在后来量子力学的建立发展过程中得到了充分的验证。玻尔的学生海森堡在互补原理的指导下,寻求与经典力学相对应的量子力学的各种具体对应关系和对应量,由此建立了矩阵力学。互补理论在狄拉克、薛定谔发展波动力学和量子力学的过程中起到了指导作用。
原子能量的量子化假设、原子能级的跃迁假设和原子中电子运动轨道量子化假设。
玻尔理论是关于原子结构的一种理论,1913年由玻尔提出,是在卢瑟福原子模型基础上加上普朗克的量子概念后建立的。玻尔理论包括三条假说,分别是原子能量的量子化假设、原子能级的跃迁假设和原子中电子运动轨道量子化假设。
玻尔理论的要点:原子核外的电子只能在某些规定的轨道上绕转,此时并不发光;电子从高能量的轨道跳到低能量的轨道时,原子发光。
意义
玻尔理论不但回答了氢原子稳定存在的原因,而且还成功地解释了氢原子和类氢原 子的光谱现象。氢原子在正常状态时,核外电子处于能量最低的基态,在该状态下运动的 电子既不吸收能量,也不放出能量,电子的能量不会减少,因而不会落到原子核上,原子不 会毁灭。
当氢原子从外界获得能量时,电子就会跃迁到能盘较高的激发态,处于激发态的 电子不稳定,就会自发地跃迁回能量较低的轨道,同时将能量以光的形式发射出来。
科学家玻尔认为太极图是对量子力学的完美解释,这正确吗?
不正确,太极图是对量子力学的完美解释这一说法过于片面了。玻尔认为微观粒子的运动之所以只服从统计规律,是由于测量仪器对被测量的微观客体产生了在本质上不可控制的干扰,因为微观粒子具有波粒二象性,所以不能同时测定其位置和速度。玻尔解释这种现象时认为:仪器应该分为测定位置和测定速度两类,把这两类仪器的结果“互补”起来,才能得到对粒子的完全认识,如果同时应用这两类仪器去观测同一粒子是不可能的。虽然这和太极相生互补的理念是不谋而合,但科学总是在不断的发展之中,宇宙中未知的事物还是太多,谁也不能保证太极图的理论就一定是正确,所以说太极图是对量子力学的完美解释,这一说法过于片面。
一:玻尔的并协原理并协原理,又被称互补原理,是量子力学基本原理之一,由丹麦物理学家尼尔斯·玻尔于1928年提出。
并协原理的内容:原子现象不能用经典力学要求的完备性来描述,在构成完备的描述某些互相补充的元素时,实际上是相互排除的,这些互补的元素对描述原子现象的不同面貌都是需要的。
二:并协原理诞生的背景1925年海森堡提出矩阵力学,1926年薛定谔提出波动力学,这两种理论的出发点大不相同,但在解释量子现象时却得出同样的结果,1926年狄拉克又证明了这两种力学在数学上是等价的。这说明,无论从粒子性还是从波动性进行分析都会得到相同的结果。以上事实表明了微观粒子的波动性,也表明了微观粒子同时也具有粒子性,这两种互相排斥的属性同时存在于一切的量子现象中,这让量子力学的本质变得扑朔迷离。于是在1927年9月16日,在意大利科摩召开的“纪念伏打逝世一百周年”会议上,玻尔在其题为《量子公设与原子理论的晚近发展》的演讲中,第一次提出了互补原理,认为量子现象无法用统一的物理图景来展现,而必须应用互补的方式才能完整的描述。
三:并协原理的影响并协原理是一个宽广的思维框架,是一个普遍适用的哲学原理,因此可以用并协原理去解决生物学、心理学、数学、化学、人类学、语言学、民族文化等多方面的问题,并且可以揭示其他形式的互补关系。