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备课资料

人类探索物质结构历史中的重要人物---玻尔

录入者:netlab  人气指数: 次  发布时间:2008年05月08日

玻尔(18851962),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。玻尔还是一位杰出的人道主义者和社会活动家,当法西斯注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迫害。第二次世界大战中,为了反对法西斯,他参加研制原子弹。战后,他又是呼吁和平利用原子能的知名人士。

尼尔斯·玻尔(Bohr,Niels) 1885年10月7 生于丹麦首都哥本哈根,父亲是哥本哈根大学的生理学教授.从小受到良好的家庭教育.1903年进入哥本哈根大学学习物理1909年获科学硕士学位,1911年获博士学位.大学二年级时研究水的表面张力问题,自制实验器材,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,研究论文获得丹麦科学院的金奖章.

玻尔于 1885107日 出生丹麦哥本哈根一知识分子家庭。受家庭的熏陶并得到良好教育,使他知识视野很广,大学毕业后同卢瑟福共创原子科学的新时代。于1913年综合了普朗克的量子理论,爱因斯坦的光子理论和卢瑟福的原子模型,提出了新的原子模型,即后来被称玻尔理论。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重大贡献,获得诺贝尔物理奖。1930年以后研究核物理和分子生物学等,并取得重大成就。和许多科学家共同研制了世界上第一颗原子弹。玻尔的一生得到过很多荣誉,除诺贝尔物理奖外,还获得过英国、挪威、意大利、美国、德国、丹麦给予科学家的最高奖赏。得到各种学术头衔、名誉学位,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,在一个人口不到五百万的丹麦国建立起物理学的国际中心,把哥本哈根建成了物理学家朝拜的圣地。他的一生就是不断地进取和创造。为后来人树立了光辉的榜样。

由于对卢瑟福的仰慕,于19123月到曼彻斯特大学在卢瑟福领导下工作了4个月,当时正值卢瑟福提出了他的原子核式模型.人们把原子设想成与太阳系相似的微观体系,但是在解释原子的力学稳定性和电磁稳定性上却遇到了矛盾.这时玻尔开始酝酿自己的原子结构理论.

玻尔早在大学作硕士论文和博士论文时,就考察了金属中的电子运动,并明确意识到经典理论在阐明微观现象方面的严重缺陷,赞赏普朗克和爱因斯坦在电磁理论方面引入的量子学说.在他研究原子结构问题时,就创造性地把普朗克的量子说和卢瑟福的原子核概念结合了起来.在玻尔离开曼彻斯特大学以前,曾向卢瑟福呈交了一份论文提纲,引入了定态的概念,给出了定态应满足的量子条件.回到哥本哈根后,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考察,玻尔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,玻尔发表了各元素的原子结构及其物理性质和化学性质的长篇演讲,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号元素的性质作了预言.1922年,发现了这种元素铪,证实了玻尔预言的正确.1922年玻尔获诺贝尔物理学奖.

1920
年在玻尔筹划下创立的哥本哈根大学理论物理研究所,在创立量子力学的过程中,成为世界原子物理研究中心.这个研究所不但以其一批批出色的科学成就而为人所知,而且以其无与伦比的哥本哈根精神著名,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.玻尔担任这个研究所的所长达四十年,起了很好的组织作用和引导作用.

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,玻尔从德军占领下的丹麦逃到美国,参加了研制原子弹的工作,但对原子弹即将带来的国际问题深为焦虑.1945年二次大战结束后,玻尔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. 19621118日 ,玻尔因心脏病突发而逝世.

尼尔斯·玻尔(Bohr,Niels), 1887107日 生于丹麦首都哥本哈根,父亲是哥本哈根大学的生理学教授.从小受到良好的家庭教育。玻尔还是一个中学生时,就已经在父亲的指导下,进行了小型的物理实验。1903年进入哥本哈根大学学习物理,1907年,根据著名的英国物理学家,诺贝尔奖获得者瑞利的著作,玻尔在父亲的实验室里开始研究水的表面张力问题。自制实验器材,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,研究论文获得丹麦科学院的金奖章。1909年获科学硕士学位,1911年,24岁的玻尔完成了金属电子论的论文,从而在哥本哈根大学取得了博士学位。他发展和完善了汤姆生和洛伦兹的研究方法,并开始接触到普朗克的量子假说。

论文答辩之后,他起初在英国剑桥大学汤姆生领导下的卡文迪许实验室工作,由于对卢瑟福的仰慕,又在曼彻斯特大学的卢瑟福实验室工作了4个月。当时正值卢瑟福提出了他的原子核式模型。人们把原子设想成与太阳系相似的微观体系,但是在解释原子的力学稳定性和电磁稳定性上却遇到了矛盾。这时玻尔开始酝酿自己的原子结构理论。

玻尔早在大学作硕士论文和博士论文时,就考察了金属中的电子运动,并明确意识到经典理论在阐明微观现象方面的严重缺陷,赞赏普朗克和爱因斯坦在电磁理论方面引入的量子学说。玻尔回到哥本哈根以后,在1913年初根椐卢瑟福的原子模型发展了对氢原子结构的新观点。在卢瑟福的帮助下他的一篇《论原子和分子结构》的长篇论文,于1913年分三次发表在《哲学杂志》上。玻尔在这篇幅著作中创造性把卢瑟福、普朗克和爱因斯坦的思想结合起来了,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。此论文被他的学生罗森菲尔德誉为伟大的三部曲19139月,经福勒的助手伊万斯所做的实验证实,玻尔的说法是正确的,这使玻尔的理论经受了一次实践的考验,并在整个物理界取得了轰动性的效果

1916
年玻尔接受哥本哈根大学理论物理讲席,1920年哥本哈根大学根据他的倡议,成立了一个理论物理研究所,他担任所长,玻尔担任这个研究所的所长达四十年,起了很好的组织作用和引导作用。在他的周围聚集着许多有为的青年理论物理学家,如海森堡、泡利、狄拉克等。他们互相磋商,自由讨论,不断创新,最后发展成了有名的哥本哈根学派

1921
年,玻尔发表了各元素的原子结构及其物理性质和化学性质的长篇演讲,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号元素的性质作了预言。1922年,发现了这种元素铪,证实了玻尔预言的正确。1922年玻尔获诺贝尔物理学奖。二十世纪30年代中期,玻尔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,玻尔从德军占领下的丹麦逃到美国,参加了研制原子弹的工作,但对原子弹即将带来的国际问题深为焦虑。1945年二次大战结束后,玻尔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. 19621118日 ,玻尔因心脏病突发在丹麦的卡尔斯堡寓所逝世,享年75岁。


相关研究领域:原子物理

核反应理论

相关作品:《论原子和分子结构》

《各元素的原子结构及其物理性质和化学性质》

相关奖项:

1
、获得丹麦科学院的金奖章

2
1922年玻尔获诺贝尔物理学奖。