蒲芬德系

簡介

蒲芬德系是物理學上的氫原子的吸收譜線或發射譜線的一個系列。這些譜線是奧古斯特·蒲芬德在1924年的實驗中發現的，是氫原子的電子在主量子數5和更高能級之間的躍遷所產生的譜線。

這些波長依序是：

n	6	7	8	9	10
波長 (nm)	7476	4664	3749	3304	3046	2279

玻爾模型是丹麥物理學家尼爾斯·玻爾於1913年提出的關於氫原子結構的模型。玻爾模型引入量子化的概念，使用經典力學研究原子內電子的運動，合理地解釋了氫原子光譜和元素周期表，取得了巨大的成功。玻爾模型是20世紀初期物理學取得的重要成就，對原子物理學產生了深遠的影響。

20世紀初期，德國物理學家普朗克為解釋黑體輻射現象，提出了量子論，揭開了量子物理學的序幕。19世紀末，瑞士數學教師巴耳末將氫原子的譜線表示成巴耳末公式，瑞典物理學家里德伯總結出更為普遍的光譜線公式里德伯公式。然而巴耳末公式和式里德伯公式都是經驗公式，人們並不了解它們的物理含義。

1911年，英國物理學家盧瑟福根據1910年進行的α粒子散射實驗，提出了原子結構的行星模型。在這個模型里，電子像太陽系的行星圍繞太陽轉一樣圍繞著原子核旋轉。但是根據經典電磁理論，這樣的電子會發射出電磁輻射，損失能量，以至瞬間坍縮到原子核里。這與實際情況不符，盧瑟福無法解釋這個矛盾。

1912年，正在英國曼徹斯特大學工作的玻爾將一份被後人稱作《盧瑟福備忘錄》的論文提綱提交給他的導師盧瑟福。在這份提綱中，玻爾在行星模型的基礎上引入了普朗克的量子概念，認為原子中的電子處在一系列分立的穩態上。回到丹麥後玻爾急於將這些思想整理成論文，可是進展不大。

1913年2月4日前後的某一天，玻爾的同事漢森拜訪他，提到了1885年瑞士數學教師巴耳末的工作以及巴耳末公式，玻爾頓時受到啟發。後來他回憶到“就在我看到巴耳末公式的那一瞬間，突然一切都清楚了，”“就像是七巧板遊戲中的最後一塊。”這件事被稱為玻爾的“二月轉變”。

1913年7月、9月、11月，經由盧瑟福推薦，《哲學雜誌》接連刊載了玻爾的三篇論文，標誌著玻爾模型正式提出。這三篇論文成為物理學史上的經典，被稱為玻爾模型的“三部曲”。