以简明物理法重新发现巴耳末公式A CONCISE APPROACH IN PHYSICS REFORMS BALMER'S FORMULA
邓崇林
摘要(Abstract):
物理学是建造数理模型的科学,是追求简明的科学。查阅包括巴耳末本人等文献,都会用一些已知数字推导出经验公式,虽然经验公式是成功的,但推导手法不够简明,且所用数字令人疑惑,有如先知般预见力,能先得知答案再行推导公式,这在逻辑上有倒果为因推论疑虑,实有碍于物理慨念的建立。本文不借助任何既定数字,而是以未知数并运用物理基本概念,于计算不同波长比时,保留物质元素内蕴表征,只要不被约分消掉,其本性自然显露出来,就能推导出经验公式以及推算巴耳末基数,并加以推广;还提出与里德伯公式的等价证明;最后运用量纲分析揭露此一内蕴物理量的真正本质,其等同于由玻尔模型推导出含多项基本物理常数的里德伯常数,非常适合做为正式教学的一个补充。
关键词(KeyWords): 巴耳末基数;巴耳末公式;里德伯常数;里德伯公式;量纲分析;玻尔模型
基金项目(Foundation):
作者(Author): 邓崇林
参考文献(References):
- [1]HEILBRON J L.Historical studies in the theory of atomic structure[M].New York:Arno Press Inc.1981:265.
- [2]BALMER J J.Notizüber die Spectrallinien des Wasserstoffs[J].Annalen der Physik,1885,25:80-87.
- [3]HENTSCHEL K.Mapping the spectrum[M].Oxford:Oxford University Press,2002.
- [4]TASCHNER R.Der Zahlen gigantische Schatten(3.Auflage)[M].Wiesbaden:Vieweg Verlag,2005:137-143.
- [5]BROWN K.(2007).The hydrogen atom.MathPages.Retrieved Oct.7,2012,from http://www.mathpages.com/home/kmath538/kmath538.htm.
- [6]BALMER J J.Eine neue Formal für Spectralwellen[J].Annalen der Physik,1887,60:380-391.
- [7]FRENCH A P,TAYLOR E F.An Introduction to quantum physics[M].New York:W.W.Norton and Company,Inc.1978:16.
- [8]赵凯华.定性与半定量物理学[M].北京:高等教育出版社,1991.
- [9]邓崇林.创新量纲分析重道玻尔模型能级公式[J].物理与工程,2019,优先出版.TENG C L.Using New approach in dimensional analysis to reform the formula for the Bohr model's energy levels[J].Physics and Engineering,2019,online first.
- [10]杨振宁.美与物理学[J].二十一世纪,1997(4):71-79.YANG C N.Beauty and physics[J].Twenty-First Century,1997,40(4):71-79.(in Chinese)