Методологическая физика. Очиров Д.Д-Э. - 93 стр.

действием хаотических флуктуаций (подобной броуновской) светового                                  линии.
давления. При этом второй член (1.2) играет основную роль в случае                                     Стало быть, модель атома Бора, в отличие от предыдущих моделей,
малых частот, когда справедливы формулы Рэлея-Джинса и излучение                                   Томсона и Резерфорда, содержит, наряду с хорошо знакомыми
ведет себя как волна, а, наоборот, первый член (1.2) играет основную роль                          механическими и электромагнитными свойствами, такой совершенно
в случае больших частот (когда справедлива формула Вина) и излучение                               парадоксальный (и ненаглядный) с точки зрения классической физики
проявляет себя как корпускула. Таким образом, был сделан А.                                        элемент, как квантование энергии (Планк М., 1900 г.)1 и отсутствие
Эйнштейном решающий вклад в теорию корпускулярно-волнового                                         излучения при движении по орбите.
дуализма света, который впоследствии разовьет Л. де Бройль по                                          Здесь имело место творческое умозрение: в качестве структурного
отношению к частицам.                                                                              образа выбрана Бором планетарная модель атома Резерфорда (кстати,
    Полуклассическая модель атома Н. Бора (старая квантовая                                        хорошо экспериментально обоснованная), в которой электронные орбиты
механика). Непосредственно созданию НКМ (в матричной и волновой                                    им были замещены стационарными, дискретно расположенными (т.е.
формах) предшествовало эмпирическое исследование законов микромира,                                квантованными) орбитами. Следовательно, этот творческий синтез
которое нашло отражение в эмпирических законах такого типа, как законы                             резерфордовской модели с квантовым представлением Планка не
Бальмера (серии Бальмера: λ=Bn2/(n2-4), где n = 3,4,5… B=const),                                   обусловлен ни индукцией из известных физических принципов, ни
Ридберга (серии Ридберга: 1/λ=4/B(1/4-1/n2) или ν= R(1/4-1/n2), где R —                            дедукцией из философских принципов.
постоянная      Ридберга),     в     феноменологической       конструкции                              Для полноты оценки модели атома Бора необходимо рассмотреть
(комбинационный принцип Ритца)1, рассмотренные выше формулы для                                    развитие атомных моделей до нее. Не будем останавливаться на
распределения энергии в спектре черного излучения и т.п. Если                                      механических     или   гидродинамических     атомных    моделях,    не
конкретизировать, то становление квантовой теории начинается, как                                  представляющих интереса с точки зрения квантовых представлений.
показали мы выше, с первых попыток найти определенные                                              Заслуживают внимания атомные модели Перрена, Томсона и упомянутые
закономерности в распределении этих линий в спектре водорода И.                                    уже нами модели Нагаои, Резерфорда и Никольсона. В модели Перрена
Бальмером в 1885 г. Как известно, было предложено два способа                                      (1901г.) положительно заряженная частица была окружена электронами,
объяснения линейчатого спектра водорода: модель водородного атома                                  компенсирующими заряд центральной частицы. Согласно томсоновской
Никольсона (1912 г.) и модель Бора (1913 г.)2. Так как в литературе более                          модели (1903 г.) атом водорода являл собой положительно заряженную
известна модель атома Бора, начнем с нее. В качестве предпосылок для                               сферу с радиусом 10-8 см с колеблющимся электроном в центре. Модель
создания этой модели могут быть перечислены следующие: 1) ядерная                                  Томсона замечательно объясняла существование спектральных линий
модель атома (Резерфорд, 1911 г.) с планетарным характером движения                                атома. Дело в том, что частота колебаний электрона определяется
электронов (“сатурнианская” модель Нагаока, 1903 г.); 2) устойчивое                                радиусом сферы, зарядом и массой электрона, и если радиус сферы имеет
существование атомов; 3) квантование энергии (Планк, 1900 г.) и 4)                                 порядок радиуса атома, частота этих колебаний совпадает с частотой
комбинированный принцип (Ритц, 1908 г.). Сущность этого принципа                                   колебания спектральной линии атома. На наш взгляд, таким образом, Бору
состоит в том, что термы, т.е. величины, принадлежащие различным                                   предстояло сделать выбор между моделями Томсона и Резерфорда,
сериям данного спектра, можно комбинировать друг с другом. В                                       которые реально конкурировали между собой. Как известно, модель
результате этой комбинации получаются соответствующие спектральные                                 Томсона не смогла объяснить больших угловых отклонений (до 1500),
                                                                                                   которые наблюдались в экспериментах по рассеиванию частиц (опыты
1
                                                                                                   Гейгера и Марсдена) и эффект Штарка (1913 г.). Значит селективным
  Так, наряду с серией Бальмера в спектре водорода была обнаружена сходная с ней серия Пашена. В
результате обобщения этих серий была выведена обобщенная формула Бальмера: ν=R(1/m2-1/n2). Ее      критерием выбора научным сообществом модели Резерфорда послужили
анализ показал, что волновое число любой спектральной линии водородного атома спектра можно
                                                                                                   1
представить как разность двух членов типа R/m2 при любых двух целых значениях m. Путем               “Для Бора достаточно планковских квантов энергии, — пишет И.С. Алексеев, — относившихся к
дальнейших преобразований приходим к феноменологической конструкции — комбинационному              взаимодействию излучения с атомами и представляющих собой дискретные порции энергии,
принципу Ритца: ν=Т(m)-T(n).                                                                       непрерывно распределенной в некоторой области пространства”. (См.: Алексеев И.С. Принцип
2
  Здесь и дальше буду опираться на исследование В.П. Бранского, воспроизведенного в его статье     дополнительности // Методологические принципы физики. – М.: Наука, 1975. С. 388). Здесь
“Эвристическая роль философских принципов в современной науке”. См.: Ленинская теория              указывается на неточность Дж. Холтона, который модернистски приписывает Бору использование
отражения в свете современной науки и практики. – София: Наука и искусство, 1981. С. 547–559.      эйнштейновских световых квантов уже в атомной модели 1913 г.

                                             185                                                                                              186