玻爾實驗裝置

⑴ 波爾原子理論結構假說的主要內容是什麼,驗證波爾理論的實驗有哪些

1.電子在一些特定的可能軌道上繞核作圓周運動，離核愈遠能量愈高；
2.可能的軌道由電子的角動量必須是 h/2π的整數倍決定；
3.當電子在這些可能的軌道上運動時原子不發射也不吸收能量，只有當電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時原子才發射或吸收能量，而且發射或吸收的輻射是單頻的，輻射的頻率和能量之間關系由 E＝hν給出。h為普朗克常數。h=6.626×10^(-34)Js

1897年，美國天文學家皮克林在恆星弧矢增二十二的光譜中發現了一組獨特的線系，稱為皮克林線系。皮克林線系中有一些譜線靠近巴耳末線系，但又不完全重合，另外有一些譜線位於巴耳末線系兩臨近譜線之間。起初皮克林線系被認為是氫的譜線，然而玻爾提出皮克林線系是類氫離子He+發出的譜線。隨後英國物理學家埃萬斯在實驗室中觀察了He+的光譜，證實玻爾的判斷完全正確。
和玻爾提出玻爾模型幾乎同一時期，英國物理學家亨利·莫斯萊測定了多種元素的X射線標識譜線，發現它們具有確定的規律性，並得到了經驗公式——莫塞萊公式。莫塞萊看到玻爾的論文，立刻發現這個經驗公式可以由玻爾模型導出，為玻爾模型提供了有力的證據。
1914年，夫蘭克和赫茲進行了用電子轟擊汞蒸汽的實驗，即夫蘭克-赫茲實驗。實驗結果顯示，汞原子內確實存在能量為4.9eV的量子態。1920年代，夫蘭克和赫茲又繼續改進實驗裝置，發現了汞原子內部更多的量子態，有力地證實了玻爾模型的正確性。
1932年尤雷（H.C.Urey）觀察到了氫的同位素氘的光譜，測量到了氘的里德伯常數，和玻爾模型的預言符合得很好。

⑵ 夫蘭克赫茲實驗

夫蘭克-赫茲實驗被認為是對原子的玻爾模型的實驗證明，但有趣的是直到夫蘭克和赫茲發表了他們的實驗結果之後，他們才知道玻爾模型。這看起來是非常有趣的，夫蘭克後來解釋道：

We had not read it because we were negligent to read the literature well enough -- and you know how that happens. On the other hand, one would think that other people would have told us about it. For instance, we had a colloquium at that time in Berlin at which all the important papers were discussed. Nobody discussed Bohr's theory. Why not? The reasons is that fifty years ago, one was so convinced that nobody would, with the state of knowledge we had at that time, understand spectral line emission, so that if somebody published a paper about it, one assumed, Probably it is not right. So we did not know it.

當時的人們根本就不相信看上去復雜無比的原子光譜可能會被某個理論解釋，如果有人聲稱解釋了原子的發射譜線，當時的物理學家會本能地認為這個理論是錯誤的。

夫蘭克-赫茲實驗的裝置如下圖所示：

水銀（汞，Hg）蒸汽被放在真空管內，電子從陰極射出後，被電勢V加速，然後到達陽極，陽極是柵欄狀的，陽極後面還有一個微弱的反向電壓，反向電壓比加速電壓（V）弱的多，再後面是個集電極。（類似真空三極體，發射極，基極和集電極）

測量的是加速電壓（V）和通過集電極電流（I）之間的關系，實驗結果如下圖：

可見這里存在一個約4.9伏的周期，每4.9伏周期，集電極電流會周期性的變大，達到峰值，然後陡峭地變小。

這4.9伏的周期性可被玻爾模型所解釋。根據玻爾模型，原子中存在一系列的定態（stationary states），當原子由一個定態躍遷到另一定態時，可相應地吸收或放出一個光子，並滿足頻率關系（frequency relation）：。4.9伏的周期性說明在汞原子的第一激發態與基態間能量差是4.9eV。

當加速電壓處於0-4.9伏區間時，電子將獲得0-4.9eV的動能，電子可能與汞原子發生彈性碰撞或非彈性碰撞，如發生非彈性碰撞電子將損失部分能量，而汞原子將獲得部分能量。但根據玻爾模型，小於4.9eV的能量是不足以使汞原子發生躍遷的，因此只能發生彈性散射，電子在彈性散射的過程中並不損失能量，因此當電子達到陽極時具有大於0的動能，可以可以克服反向電壓達到集電極，因此表現為有電流，並且隨著加速電壓的增大，電流也相應增大。

當加速電壓正好為4.9伏時，電子具有4.9eV的動能，可與汞原子發生非彈性散射，汞原子被激發到激發態，電子損失4.9eV後動能為0，無法克服反向電壓，因此表現為電流急劇下跌。

當加速電壓達到兩倍4.9伏時，則有可能發生兩次電子與汞原子的非彈性散射，因此將出現第二個峰。如果繼續增大加速電壓，還可能出現更多的峰。如果電子能量大到足以把汞原子激發到更高激發態的能量，則可以出現不是4.9伏周期的峰。

觀察夫蘭克-赫茲實驗的實驗曲線，另一特徵是電流波谷取值是逐漸變大的，這可以解釋為總有部分電子未發生與汞原子的非彈性散射就到達了陽極，從而肯定會到達集電極。發生N+1次非彈性散射的幾率要小於只發生N次非彈性散射的幾率，因此隨著加速電壓的增大會有更多的電子以非零動能到達陽極，體現為電流波谷取值越來越高。

還可以考慮更多因素，比如無規則熱運動對夫蘭克-赫茲實驗曲線的影響，將使曲線更加圓滑等等。但這些已經屬於實驗中不太重要的細節了。

1925年夫蘭克和赫茲因夫蘭克-赫茲實驗共同獲得諾貝爾物理學獎。

參考

1. The Franck-Hertz experiment supports Bohr's model
2. Hyperphysics: The Franck-Hertz Experiment
3. The Nobel Prize in Physics 1925

⑶ 物理史上有哪些實驗為玻爾原子模型提供了證明

摘要 您好，波爾原子模型理論的核心是以三個假設為基礎的。弗蘭克-赫茲實驗證實了原子中存在分立的能級，對波爾的理論給予了很大的支持。波爾的角動量量子化可以從德布羅意假設得出。但波爾的氫原子理論也有一些缺陷，例如不能解釋多電子原子的光譜，對譜線的強度、寬度也無能為力，波爾原子模型經典力學的特點又有量子化的特徵。總之，波爾原子模型理論只是假設，及在一定范圍條件下是行得通的，而在某些問題的解釋上是行不通的。就像哥白尼提出「日心說'反對」地心說「一樣，在那個時代，日心說成為主流，但隨著時間的發展，人們認識的不斷深入，日心說也變成錯的，但日心說在當時是經典。凡事沒有絕對的正確和錯誤，建議你看《費曼物理學講義》和《量子物理史話》。對於證明，只不過是提出另一個假設（德布羅意波）來證明波爾假設。

⑷ 量子力學電子雙縫干涉實驗簡介和一些思考

內容主要來自量子力學科普書《見微知著》

量子力學的經典電子雙縫干涉實驗證明了粒子具有波粒二象性，是量子力學迄今為止最重要的實驗，讓我們一起來看一下這個實驗。

如圖所示，費恩曼設想的理想單電子干涉示意圖。最左側為電子槍，1和2為兩條狹縫。當只開啟縫1或者縫2時，電子穿過狹縫打到後面的接收屏上的分布曲線分別是P1和P2，當兩條縫都開啟時，接收屏上電子的分布曲線不是P1和P2簡單的相加，而是如最後一個圖片下面所標注的公式。

這個實驗最令人不可思議的，是當兩條縫開啟，電子槍單個射出電子，其間間隔足夠長的時間，最後得到的電子分布依然如上圖所示，好像是先到的電子「規定」後到的電子的行為。

如果覺得上述說明不足以理解，請看下面進一步的說明。

在宏觀世界中，以玻璃球為例。我們讓玻璃球射過開了一道縫的擋板，大家知道，玻璃球會在後牆留下的痕跡，是一條線。射過開了兩條縫隙的擋板，在後牆也是兩條線。如下圖。

當把玻璃球換成水波的時候，開一條縫，在後牆上也會出現一條線。開了兩條縫的，就會出現干涉條紋。如下圖。

那麼量子世界是咋樣的呢？將玻璃球換成電子，通過一條縫隙時候，後牆上只有一條線。如下圖。

通過兩條縫隙時候，後牆上出現干涉條紋。科學家在想，這么小的電子是如何出現干涉條紋的。他們設計了單電子干涉實驗。讓一個電子通過一條縫隙，後牆也只出現一條線。可是讓人奇怪的是，當開了兩條縫隙時候，竟然出現了干涉條紋現象。如下圖。

這該怎麼解釋呢？明明電子一個個射過雙縫的。怎麼還出現了干涉條紋，難道一個電子同時穿過了兩條縫隙？ 如下圖。

更讓人不解的是，當用攝像機試圖看著電子的時候，干涉條紋竟然消失了。不看的時候，干涉條紋又出現了。 觀測竟然也能影響電子行為？ 它知道我們在看它？ 如下圖。

這就是電子雙縫干涉實驗，所以費曼說：「電子雙縫實驗是量子力學的中心區域，研究量子力學，這個問題不可避免。」任何想要重建量子力學的人，也不可能避開這個問題。

結論一：當單個電子一個一個通過雙縫後會形成干涉，說明單個電子有波屬性。

答案：一個電子可以自相互作用發生干涉，但 一個電子的干涉可以忽略不計，也就是你觀測不到。 這是量變到質變的認識。

這意味著對電子雙縫干涉條紋現象的研究是群體行為而非個體行為。

答案： 電子不會同時通過兩條縫隙。

大多數相信它可以同時穿過兩條縫隙的人，都會拿高維度空間來解釋，關於平行宇宙，多宇宙，高維度空間等未經證實的理論，在此不討論。

答案：說明了兩條縫隙對產生干涉的必要性，也即說明了 電子干涉和光的干涉現象沒有本質區別。

單電子雙縫干涉實驗電子是一個一個間隔發出的，而經典的光干涉實驗發出的是一束光而不是單顆光子，在這點上它們是有區別的。但就干涉而言，它們的本質是一樣的。

即然光的干涉和電子干涉本質是一樣，那麼問題就轉化為單電子是波還是粒子？

答案： 單電子具有波的性質，通過自相互作用，發生干涉。 （見本文第四部分的兩個新聞證明）

就干涉而言，一定要是波才能行，這是前提條件。單電子具有波的性質意味著，可以用經典的光的波動理論來描述電子雙縫實驗，這樣就不用考慮它究竟是通過哪個縫隙的問題了，因為通過哪個都可以自相互作用發生干涉。就好像一個人跳格子，左一下，右一下，這樣就留下了干涉條紋。

答案： 因為波動關系，我們必須要用惠更斯和菲涅爾的光的波動理論來解釋。 也就是波動「包絡面」「次波」的概念的來理解。

結論二：當觀測電子時，干涉消失，表現為粒子屬性。

答案： 對實驗結果產生影響的不是人的意識。

如果是因為意識，那麼人的觀測和物體的觀測應該有不同的結果，因為物體沒有意識。但通過公開的實驗信息知道，無論是實驗者自己看還是攝像機測，干涉條紋均不會出現。

答案： 電子或者光子不具有自我選擇意識。 （見本文第四部分的新聞一證明）

答案（未經實驗的推測）：目前能想到的合理自洽的解釋是， 觀測行為影響結果的原因是「有序的定向觀測」影響。

在實驗中，每一個物體都可以通過輻射來「觀測」電子，但這些觀測是無序並混亂的。現在有一個開著的攝像機，對著雙縫觀測，形成一個有序的「定向觀測」，影響到了電子的干涉條紋的形成。「定向觀測」觀測取消，干涉條紋又出現。（如果以開著的攝像機因為通電而有磁場來解釋其與其他物體的不同也是說不通的，因為實驗室通電的設備不僅有攝像機。）

至於影響的機制，通過場的方式來破壞電子的干涉條紋形成的可能性比較大。（可以通過建一個定向磁場來影響電子雙縫實驗的方式驗證。）

對於觀察行為影響結果，可以這樣理解：一組「電子」水波，向前走，遇到擋板的兩個縫隙，大家知道肯定要發生干涉條紋的。但這個時候，水盆里突然掉入一塊石頭（觀測行為），干擾了干涉條紋的形成，沒有這塊石頭，干涉條紋將會出現。

假設在某大學一個實驗室中做這個實驗，當實驗外有人看著這個實驗室時算觀測嗎？實驗室是否隔絕了這樣的觀測？

答案： 觀測距離是有限制的。

目前是這樣的認為，實驗外面的情況，對實驗室內的實驗，起不到觀測作用。這點可以用觀測行為發生作用需要達到一定的輻射能量強度來解釋。

只要光通過兩條縫隙的實驗條件符合，干涉條紋就出現，並不受觀測行為影響，但單電子卻不同，這是為何？

答案： 光束和一個電子的「穩定性」不同，單個電子對觀測能量更加「敏感」。

影響的能量不足以影響到光束形成干涉條紋，但足以影響到電子的干涉條紋形成。這就是量子力學與宏觀物理學的區別。

中科大新聞網：中國科學技術大學郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組 首次實現了量子惠勒延遲選擇實驗，制備出了粒子和波的疊加狀態 ，極大地豐富了人們對玻爾互補原理的理解。

研究成果作為封面文章發表在9月份的《自然-光子學》上，英國著名量子物理學家Adesso教授和Girolami教授，在同期雜志的《新聞與觀察》欄目以《波-粒疊加》為題撰文，高度評價了這一研究成果：「量子惠勒延遲選擇實驗的實現挑戰互補原理設定的傳統界限，在一個實驗裝置中展示光子可以在波動和粒子兩種行為之間相乾地振盪」。《自然-物理》雜志也以《選擇的問題》為題在《研究高亮》欄目報道了該成果，評價該成果「重新定義了波粒二象性的概念」。

量子實驗裝置的引入，使得人們可以從一個全新的視角來觀察世界，就好像給我們安上了一雙「量子的眼睛」，能夠看到經典探測裝置觀察不到的物理現象。此項研究工作拓展和加深了人們對玻爾互補原理的理解，揭示了互補原理和疊加原理間的深層次關系，也使得人們對「光是什麼」這個縈繞千年的問題有了更進一步的理解。

該項研究受到科技部和國家自然科學基金委的資助。

光是什麼？這是個古老的科學問題。三個世紀以來粒子和波的概念就一直是對立的，比如牛頓最初的粒子說和胡克及惠更斯的波動說。現在我們對光的理解可以歸結為玻爾的互補原理，即光具有波粒二象性，波動性和粒子性這兩種屬性即對立又互補，一個實驗中具體展示哪種屬性取決於實驗裝置。比如在由兩塊分束器構成的馬赫-曾德干涉儀中，單個光子被第一個分束器分到兩個路徑上，在第二個分束器所在位置重合。如果我們選擇加入第二個分束器，則構成干涉儀，有干涉條紋，觀測到波動性，反之如果我們選擇不加第二個分束器，則不能構成干涉儀，沒有干涉條紋，觀測到的是粒子性。馬赫-曾德干涉實驗是可以用量子力學解釋的。

然而存在一種隱變數理論認為，光子是有自由意志的，在進入干涉儀之前光子就察覺到有沒有第二個分束器，然後光子根據它察覺到的信息決定自己經過第一個分束器的方式，從而展現粒子性或波動性。

為了檢驗這種隱變數理論和量子力學孰是孰非，玻爾的學生惠勒於1978年提出了著名的延遲選擇實驗，即實驗者延遲到光子已經完全經過第一個分束器之後再選擇加不加第二個分束器。在經典的惠勒延遲選擇實驗中，探測光的波動性和粒子性的實驗裝置，即加與不加第二個分束器，是相互排斥的，因此光的波動性和粒子性不能夠同時展現出來。

李傳鋒研究組設計出了量子實驗裝置，巧妙地利用偏振比特的輔助來控制測量裝置，使得測量裝置處於探測波動性與探測粒子性的兩種對立狀態的量子疊加態上。他們利用自組織量子點產生的確定性單光子源作為輸入， 實現了量子的惠勒延遲選擇實驗，排除了光子有自由意志的假設，並首次觀測到了光的波動態與粒子態的量子疊加狀態。

實驗結果顯示，處於波粒疊加態上的光子，既不象普通的粒子態那樣沒有干涉條紋，也不象普通的波動態那樣表現出標準的正弦形干涉條紋，而是展現出鋸齒形條紋這樣一種「非波非粒，亦波亦粒」的表現形式。

2015年澳大利亞一個研究小組也獲得光同時表現出波粒二象性的單個快照，新聞也摘錄如下：據澳大利亞spacedaily網站2015年3月3日報道，量子力學告訴我們：光可以同時表現波粒二象性。然而，人類迄今為止還從未在實驗上同時拍攝到光的波粒二象性；最多我們能看到光波動性和或粒子性，但總是在不同時間。

通過採用完全不同以往的實驗方法，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的科學家們第一次從實驗上同時拍攝到光波粒二象性的快照。這項突破性研究成果發表在《自然通訊》雜志上。

Fabrizio Carbone說：「這項實驗有史以來第一次證明，我們可以直接拍攝量子力學及其矛盾屬性。」

此外，這項開創性工作的重要性在於它可以擴展基礎科學到未來技術。正如Carbone解釋說：「能夠像這樣在納米尺度對量子現象進行成像和控制，開辟了邁向量子計算的新途徑。」

當紫外光線照射金屬表面時，它導致電子發射。阿爾伯特 愛因斯坦這樣解釋「光電效應」：光原本認為僅僅是一種波，其實它也是一束粒子流。雖然各種實驗已經成功觀察到了光的波動性和粒子性行為，但是它們從未被同時觀測到。

EPFL的Fabrizio Carbone領導的一個研究小組，利用一個巧妙的方法完成了一項實驗：使用電子來使光成像。研究人員有史以來第一次，獲得光同時表現出波粒二象性的單個快照。

實驗這樣設置的： 一束激光脈沖照射在微小的金屬納米線上。激光使納米線中的帶電粒子能量增加，引起它們振動。

光沿著這根小小的納米線在兩個可能的方向上傳輸，就像公速路上的汽車。當沿相反方向傳輸的光波相遇時，它們會形成駐波（stand wave）。這里，駐波成為實驗的光源，在納米線周圍輻射。

實驗的巧妙之處在於：科學家們在納米線附近發射一束電子流，利用它們來使光的駐波成像。因為電子與限制在納米線中的光相互作用，因此，電子會加速或減速。利用超快顯微鏡對電子速度發生變化的位置成像，Carbon的團隊現在可以使這個作為光波動性指紋的駐波可視化。

這種現象說明光的波動性，同時它也證明了光的粒子性。當電子在很接近光駐波的地方傳輸時，它們與光粒子，即光子發生碰撞。

如上文所述，這會影響電子的速度，使它們移動得更快或更慢。這種速度變化表現為電子和光子之間能量「包」（量子）的交換。這些能量包之間的交換，表明納米線中的光是一種粒子。

⑸ 玻爾原子模型的實驗驗證

1897年，美國天文學家皮克林在恆星弧矢增二十二的光譜中發現了一組獨特的線系，稱為皮克林線系。皮克林線系中有一些譜線靠近巴耳末線系，但又不完全重合，另外有一些譜線位於巴耳末線系兩臨近譜線之間。起初皮克林線系被認為是氫的譜線，然而玻爾提出皮克林線系是類氫離子He+發出的譜線。隨後英國物理學家埃萬斯在實驗室中觀察了He+的光譜，證實玻爾的判斷完全正確。
和玻爾提出玻爾模型幾乎同一時期，英國物理學家亨利·莫斯萊測定了多種元素的X射線標識譜線，發現它們具有確定的規律性，並得到了經驗公式——莫塞萊公式。莫塞萊看到玻爾的論文，立刻發現這個經驗公式可以由玻爾模型導出，為玻爾模型提供了有力的證據。
1914年，夫蘭克和赫茲進行了用電子轟擊汞蒸汽的實驗，即夫蘭克-赫茲實驗。實驗結果顯示，汞原子內確實存在能量為4.9eV的量子態。1920年代，夫蘭克和赫茲又繼續改進實驗裝置，發現了汞原子內部更多的量子態，有力地證實了玻爾模型的正確性。
1932年尤雷（H.C.Urey）觀察到了氫的同位素氘的光譜，測量到了氘的里德伯常數，和玻爾模型的預言符合得很好。

⑹ 如圖1是證實玻爾關於原子存在分立能態的一種實驗裝置的原理示意圖．由電子槍A射出的電子，射進一容器B中

（1）當兩極間的電壓為U（V）時，具有一定的速度v的電子在速度選擇器的兩極間做勻速圓周運動，向心力是由電場力提供的，設電子質量為m，電子電量為e，電子所受電場力為

eU

d

，由此得電子的動能E_k=

1

2

mv²=

Ure

2d

=10.0U（eV），
這表明，當兩極間的電壓為U（V）時，允許通過的動能為10.0U（eV）的電子，大於和小於10.0U（eV）的電子將分別落在兩極上，而不能達檢測裝置D．
（2）電壓為5.0V時有峰值，表示動能為50.0eV的電子通過選擇器，即有碰撞後動能為50.0V的電子．這與入射電子的動能相同，電子與氦原子發生彈性碰撞，電壓為4.0V時沒有電流，這表明碰撞後沒有動能為40.0的電子，即在非彈性碰撞中，電子的動能不可能只損失（50.0-40.0）eV=10.0eV，也就是說氦原子不接受10.0eV的能量，電壓為2.88V、2.72V、2.64V時有峰值，分別表示有碰撞後動能為28.8V、27.2V、26.4V的電子，氦原子接受電子在非彈性碰撞中損失的動能，這個實驗說明了原子存在分立的能態，即定態的存在．
在該氫原子激發態的能級為E_n，
則從實驗結果可知E_n的數值為：（50.0-28.8）eV=21.2eV，（50.0-27.2）eV=22.8eV，（50.0-26.4）eV=23.6eV
答：（1）E_k（eV）與U（V）的函數關系是E_k=10.0U（eV），
（2）氦原子三個激發態的能級是21.2eV，22.8eV，23.6eV

⑺ 愛因斯坦一生都在質疑玻爾的理論，為什麼玻爾能贏愛因斯坦

自從提出廣義相對論後，愛因斯坦的工作好像就剩一件事兒，那就是和另一個量子力學的重量級人物，著名的哥本哈根學派的領頭人玻爾死磕。兩人論戰了一輩子，直到兩人去世也沒有分出誰勝誰負。

玻爾的回答是實驗所需的條件（重量、彈簧等）總使得不可能同時排除能量和時間上的不確定性。他認為應該對虛構的實驗作完整的、詳細的描述，沒有什麼東西是可以憑空想出來的。固定平衡框架的螺栓，用來測量質量所必須允許匣子移動的彈簧，必須添上去的小的重量等等。玻爾的核心思想是不能用不確定性的實驗裝置來證偽不確定性原理。

1935年。愛因斯坦、B.波多爾斯基和N.羅森為論證量子力學的不完備性而提出了EPR悖論，又稱 EPR論證。對於EPR悖論，玻爾的回答是根本不存在量子世界，只存在一種抽象的量子描述。認為物理學的任務是要找出大自然如何運作的，這是錯誤的。玻爾的這些回答當然不能讓愛因斯坦信服，但是，愛因斯坦竟然也拿不出更有力的實驗和證據來反駁（沒有實驗為基礎的辯論不可能分出勝負），但是，他又不能放棄，因此，他倆只能在虛構的思想實驗的細節上糾纏。不過，遇上了這樣難纏的對手，玻爾著實很悲哀。

⑻ 簡述波爾原子模型提出的兩個基本假設

波爾原子模型提出的兩個基本假設

第一個，原子系統只能存在於一系列不連續的能量狀態中。

第二個，當原子從一個定態躍遷到另一個定態時，發出或吸收單色輻射的頻率滿足。

「玻爾理論」的提出，打破了經典物理學一統天下的局面，開創了揭示微觀世界基本特徵的前景，為量子理論體系奠定了基礎，這是一種了不起的創舉，不愧為愛因斯坦的評價--玻爾的電子殼層模型是思想領域中最高的音樂神韻。

(8)玻爾實驗裝置擴展閱讀：

實驗驗證

1897年，美國天文學家皮克林在恆星弧矢增二十二的光譜中發現了一組獨特的線系，稱為皮克林線系。皮克林線系中有一些譜線靠近巴耳末線系，但又不完全重合，另外有一些譜線位於巴耳末線系兩臨近譜線之間。

起初皮克林線系被認為是氫的譜線，然而玻爾提出皮克林線系是類氫離子He發出的譜線。隨後英國物理學家埃萬斯在實驗室中觀察了He的光譜，證實玻爾的判斷完全正確。

和玻爾提出玻爾模型幾乎同一時期，英國物理學家亨利·莫塞萊測定了多種元素的X射線標識譜線，發現它們具有確定的規律性，並得到了經驗公式——莫塞萊定律。莫塞萊看到玻爾的論文，立刻發現這個經驗公式可以由玻爾模型導出，為玻爾模型提供了有力的證據。

1914年，詹姆斯·弗蘭克和古斯塔夫·赫茲進行了用電子轟擊汞蒸氣的實驗，即弗蘭克-赫茲實驗。實驗結果顯示，汞原子內確實存在能量為4.9eV的量子態。

1920年代，弗蘭克和赫茲又繼續改進實驗裝置，發現了汞原子內部更多的量子態，有力地證實了玻爾模型的正確性。

1932年尤雷（H.C.Urey）觀察到了氫的同位素氘的光譜，測量到了氘的里德伯常數，和玻爾模型的預言符合得很好。

⑼ 第一個提出製造原子彈的人是誰

核武器的出現，是20世紀40年代前後科學技術重大發展的結果。1939年初，德國化學家O.哈恩和物理化學家F.斯特拉斯曼發表了鈾原子核裂變現象的論文。幾個星期內,許多國家的科學家驗證了這一發現,並進一步提出有可能創造這種裂變反應自持進行的條件，從而開辟了利用這一新能源為人類創造財富的廣闊前景。但是，同歷史上許多科學技術新發現一樣，核能的開發也被首先用於軍事目的，即製造威力巨大的原子彈，其進程受到當時社會與政治條件的影響和制約。從1939年起，由於納粹德國擴大侵略戰爭，歐洲許多國家開展科研工作日益困難。 同年9月初，丹麥物理學家N.H.D.玻爾和他的合作者J.A.惠勒從理論上闡述了核裂變反應過程，並指出能引起這一反應的最好元素是同位素鈾235。 正當這一有指導意義的研究成果發表時，英、法兩國向德國宣戰。1940年夏,德軍佔領法國。法國物理學家J.-F.約里奧-居里領導的一部分科學家被迫移居國外。英國曾制訂計劃進行這一領域的研究，但由於戰爭影響，人力物力短缺，後來也只能採取與美國合作的辦法，派出以物理學家J.查德威克為首的科學家小組，赴美國參加由理論物理學家J.R.奧本海默領導的原子彈研製工作。
在美國，從歐洲遷來的匈牙利物理學家齊拉德·萊奧首先考慮到，一旦法西斯德國掌握原子彈技術可能帶來嚴重後果。經他和另幾位從歐洲移居美國的科學家奔走推動,於1939年8月由物理學家A.愛因斯坦寫信給美國第32屆總統F.D.羅斯福，建議研製原子彈，才引起美國政府的注意。但開始只撥給經費6000美元，直到1941年12月日本襲擊珍珠港後,才擴大規模，到1942年8月發展成代號為「曼哈頓工程區」的龐大計劃，直接動用的人力約60萬人，投資20多億美元。到第二次世界大戰即將結束時製成 3顆原子彈，使美國成為第一個擁有原子彈的國家。製造原子彈，既要解決武器研製中的一系列科學技術問題，還要能生產出必需的核裝料鈾235、鈈239。天然鈾中同位素鈾235的豐度僅0.72％,按原子彈設計要求必須提高到90％以上。當時美國經過多種途徑探索研究與比較後，採取了電磁分離、氣體擴散和熱擴散三種方法生產這種高濃鈾。供一顆「槍法」原子彈用的幾十千克高濃鈾，是靠電磁分離法生產的。建設電磁分離工廠的費用約3億美元(磁鐵的導電線圈是用從國庫借來的白銀製造的，其價值尚未計入)。鈈239要在反應堆內用中子輻照鈾238的方法製取。 供兩顆「內爆法」原子彈用的幾十千克鈈239，是用3座石墨慢化、水冷卻型天然鈾反應堆及與之配套的化學分離工廠生產的。以上事例可以說明當時的工程規模。由於美國的工業技術設施與建設未受到戰爭的直接威脅，又掌握了必需的資源，集中了一批國內外的科技人才，使它能夠較快地實現原子彈研製計劃。
德國的科學技術，當時本處於領先地位。1942年以前，德國在核技術領域的水平與美、英大致相當，但後來落伍了。美國的第一座試驗性石墨反應堆，在物理學家E.費密領導下，1942年12月建成並達到臨界；而德國採用的是重水反應堆,生產鈈239，到1945年初才建成一座不大的次臨界裝置。為生產高濃鈾，德國曾著重於高速離心機的研製,由於空襲和電力、物資缺乏等原因,進展很緩慢。其次,A.希特勒迫害科學家,以及有的科學家持不合作態度，是這方面工作進展不快的另一原因。更主要的是，德國法西斯頭目過分自信，認為戰爭可以很快結束,不需要花氣力去研製尚無必成把握的原子彈,先是不予支持，後來再抓已困難重重，研製工作終於失敗。
1945年5月德國投降後,美國有不少知道「曼哈頓工程區」內幕的人士，包括以物理學家J.弗蘭克為首的一大批從事這一工作的科學家，反對用原子彈轟炸日本城市。當時，日本侵略軍受到中國人民長期抗戰的有力打擊，實力大大削弱。美、英在太平洋地區的進攻，又幾乎全部摧毀日本海軍，海上封鎖使日本國內的物資供應極為匱泛。在日本失敗已成定局的情況下,美國仍於8月6日、9日先後在日本的廣島和長崎投下了僅有的兩顆原子彈。
蘇聯在1941年6月遭受德軍入侵前,也進行過研製原子彈的工作。鈾原子核的自發裂變，是在這一時期內由蘇聯物理學家Г.Н.弗廖羅夫和Κ.А.佩特扎克發現的。衛國戰爭爆發後,研製工作被迫中斷,直到1943年初才在物理學家И.В.庫爾恰托夫的組織領導下逐漸恢復，並在戰後加速進行。1949年8月,蘇聯進行了原子彈試驗。1950年1月,美國總統H.S.杜魯門下令加速研製氫彈。1952年11月，美國進行了以液態氘為熱核燃料的氫彈原理試驗，但該實驗裝置非常笨重,不能用作武器。1953年8月，蘇聯進行了以固態氘化鋰6為熱核燃料的氫彈試驗,使氫彈的實用成為可能。 美國於1954年2月進行了類似的氫彈試驗。英國、法國先後在50和60年代也各自進行了原子彈與氫彈試驗。
中國在開始全面建設社會主義時期，基礎工業有了一定的發展，即著手准備研製原子彈。1959年開始起步時，國民經濟發生嚴重困難。 同年6月，蘇聯政府撕毀中蘇在1957年10月簽訂的關於國防新技術協定，隨後撤走專家，中國決心完全依靠自己的力量來實現這一任務。中國首次試驗的原子彈取"596"為代號,就是以此激勵全國軍民大力協同做好這項工作。1964年10月16日，首次原子彈試驗成功。經過兩年多，1966年12月28日，小當量的氫彈原理試驗成功；半年之後,於1967年6月17日成功地進行了百萬噸級的氫彈空投試驗。中國堅持獨立自主、自力更生的方針，在世界上以最快的速度完成了核武器這兩個發展階段的任務。