里德伯常数(讲义7：玻尔原子论解释类氢光谱：地

1、困扰物理学家的毕克林系谱线

毕克林系谱线是天文学家毕克林(E.C.Pickering)在1897年观察船舻座ζ星的光谱中发现的。

与氢原子的巴尔末谱线相比，有以下特征。

(1)毕克林系中每隔一条谱线和巴耳末系的谱线几乎重合，但又有一些谱线位于巴耳末两邻近的谱线之间(对应于n1的半整数的谱线)。

(2) 对于几乎重合的谱线，其波长又与氢原子的光谱稍有差异。

2、著名光谱学家里德伯当时认为：这是因为地球上的氢不同于星球上的氢，是宇宙氢造成的。

3、 玻尔原子理论的解释： 类氢光谱

而玻尔依据自己的原子理论指出：毕克林系不是氢或宇宙氢发出的，而是属于He＋离子的光谱。

对于类氢离子玻尔认为:考虑到原子的核电荷的影响，对于原子序数不同的原子，只要在原有光谱公式考虑原子序数Z的影响，将里德伯常数换为该离子的里德伯常数，就可以看出比克林系就是He＋离子的光谱。

1)是He＋的谱线比氢要多几条半整数的谱线(n1=2.5，3.5，…相应的谱线都是氢光谱中没有的)，是Z不同造成的；

2) 里德伯常数不同，是因核质量不同造成的。因此，即使对n1=n′的相应谱线，位置也不尽相同, 谱线波长有一些差别。

4、He＋光谱的实验证实

英国物理学家埃万斯了解了玻尔对类氢离子的解释，在实验室通过实验证实了氦离子的光谱与毕克林系一致。 He 其它谱线后来陆续被发现 。

玻尔理论在解释氢原子光谱和类氢离子光谱等方面获得了令人信服的成功。 氢原子光谱对玻尔理论进行了最好的实验验证，实验证明了理论的正确性。同时，夫兰克-赫兹实验用一定能量的电子去轰击原子，把原子从低能级激发到高能级，从而证明了能级的存在。这两个独立的实验，证实了玻尔的原子理论。

爱因斯坦了解到玻尔原子理论后，敬佩的称玻尔理论为“伟大的发现”。直到晚年接收自然杂志采访，还极高的评价“直到今天，在我看来仍然是一个奇迹。”

玻尔1922年获诺贝尔物理学奖。玻尔这个年轻人，未来的量子教皇，终于登上了物理学的前沿讲台。