再談下一步的原子概念....必須先聊聊量子論的起源

(一)蒲朗克的量子論:
在19世紀熱力學的發展極為快速...為當時成就極大的一門學問,當時的的科學家...以空腔模擬黑體,(有最大放射率1.0表面之物體...其對入射的能量吸收率達100%)研究其在不同溫度下的輻射能譜...稱為黑體輻射實驗
依據古典的電磁輻射理論..都是以連續傳遞來認定電磁輻射,光譜的輻射率隨著波長的變化為:
S(λ)=2πckT/λ^4
若依據這個式子當溫度升高時..輻射線的光譜應該往短波長移動,也就是說黑體輻射的光以肉眼觀察之,應由紅光逐漸變成藍光..但是....實驗的結果卻令人驚訝,在長波長的部分還算吻合,但到短波長的部份
..最後的所觀察到的卻是 " 白 光 "
換言之...黑體的熱輻射包涵了短波長的輻射線,亦包涵了長波長的輻射線,這個結果使的物理學家大為震驚....挑戰著當時所認定的電磁理論,稱為"紫外線大災難",當時這個現象讓所有的物理學家大傷腦筋,也努力試著對此提出說明,其中知名的理論有:
(1)維恩位移定律:(短波長範圍吻合)
(λ1)*(T1)=(λ2)*(T2)
(2)雷里琴斯定律:(長波長範圍吻合)
S(λ)=2πckT/λ^4
在沒有吻合的定律之下,蒲朗克試著將兩個式子合併
令..維恩位移定律為W(T)....雷里琴斯定律為R(T)...蒲朗克的式子為P(T)
P(T)=A*W(T)+B*R(T) A..B..為常數
蒲朗克試著使溫度高時使維因位移定律吻合即把A放大B縮小,以此得初吻合實驗的方程式
S(λ)=(2πc^2h/λ^5)*1/e^(hc/λkT)-1
實際上...這個結果困惑蒲朗克很久因為進一歩拆解方程式,它要求能量的形式要與輻射線的頻率有關
E=hν
驚訝的發現...若設定空腔的原子如一個微小的電磁振子,每一個振子各以一個特定的頻率震盪,輻射或吸收能量時必是能量單元 E(E=hν)的整數倍,儘管這個式子的涵義令人費解...但蒲朗克還是將這個結果於1900年公諸於世,亦為此留下一個謎團,而在為黑體輻射找到一個合理的方程式後,科學家在思考這個現象的同時亦逐漸的踏上量子力學的大道..朝近代的思維前進,而蒲朗克的貢獻即推開量子力學的大門豎立物理學上一個新的里程碑