2.3   玻尔及其原子结构理论

丹麦物理学家尼尔斯﹒玻尔（Niels Henrik David Bohr，1885-1962）1885年10月7日生于哥本哈根的一个富裕的知识分子家庭，他排行老二，其父为哥本哈根大学的一位生理学教授，其母出生于富有的犹太人家庭。1903年玻尔进入哥本哈根大学就读于数学和自然科学系，1906年作为大学生的他以对水的表面张力的出色研究，荣获丹麦皇家科学文学院这一全国最高学术机构的金质奖章，并先后于1909年和1911年以金属电子论方面的论文分别获得哥本哈根大学的硕士和博士学位。随后，他来到英国，师从J﹒J﹒汤姆孙和卢瑟福，1913年提出了著名的玻尔原子理论。

波尔到曼彻斯特实验室时，卢瑟福等人已经证明了原子核的存在，但是起初人们对于发现原子核的深远意义，并不是一开始就认识的非常清楚，卢瑟福提出的核式结构模型，主要是用来解释α散射现象的实验事实，此外他考虑的并不多。玻尔作为一个理论物理学家，他“随时准备从每一种新的假设中无比严密地抽绎出它的充分的逻辑结论来”，他比卢瑟福更认真的考虑了核式结构模型的作用，发现它不光在解释诸如α粒子大角散射之类的实验事实方面是有用的，而且也为建立一种有关原子属性的系统理论提供了基础，于是他的“兴趣很快就转向了新原子模型的一般理论涵义”。 

1912年7月，玻尔把自己的工作成果和心得写成提纲留给导师卢教授，史称“卢瑟福备忘录”，从这份备忘录可以看出，玻尔当时只有一些抽象混沌的想法。大致是，要引进量子假说，还提出了一些诸如“基态”之类的未经论证的概念。之后玻尔回到丹麦和未婚妻玛格丽特完婚。同年秋季开始在哥本哈根大学工作。关于原子模型的探索依然在黑暗中挣扎，似乎有路，转弯又歧途万千，直到1913年2月，玻尔通过和同窗好友汉森的一次交谈，注意到了巴尔末公式。该公式使他受到很大启发，他后来不止一次的说过：我一看到巴尔末公式，整个问题对我来说就全部清楚了。这时波尔的思路就很清晰了，他把光谱学规律和卢瑟福的原子模型联系起来，他觉察到光谱学规律给出了以前研究中所缺少的线索，可以找到将量子概念引入到原子体系中所遵循的正确方向。