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約翰·巴耳末

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約翰·巴耳末
(Johann Jakob Balmer)
Balmer.jpeg
出生 1825年,5月1日
瑞士Lausen
逝世 1898年3月12日(1898-03-12)(72歲)
瑞士Basel
國籍 瑞士
母校 巴塞爾大學
科學生涯
研究領域 數學

約翰·雅可布·巴耳末Johann Jakob Balmer,1825年5月1日-1898年3月12日),瑞士數學家、物理學家。主要貢獻是建立了原子光譜波長的經驗公式——巴耳末公式

生平[編輯]

巴耳末1825年誕生在瑞士巴塞爾鄉村的勞森(Lausen),是家中的長子。大學時期曾留學德國卡爾斯魯厄大學柏林大學,攻讀數學,1846年回到瑞士,擔任中學時期的母校巴塞爾中學的工程製圖教師。1849年巴耳末以關於擺線的論文在瑞士巴塞爾大學獲得博士學位。1859年起在瑞士巴塞爾女子中學擔任數學教師,1865年到1890年期間兼任瑞士巴塞爾大學講師。1868年和克里斯廷(Christine Pauline Rinck)結婚,先後生育了6個孩子。1887年巴耳末出版了一本專著《投影幾何學教程》。1898年在巴塞爾逝世,終年73歲。

巴耳末在巴塞爾大學兼任講師期間,受到該校一位研究光譜的物理學教授哈根拜希(E.Hagenbach)的鼓勵,開始試圖尋找氫原子光譜的規律。當時氫光譜見光區波段的4條譜線已經過埃姆斯特朗等人的精確測定,通過觀測恆星光譜也發現了紫外波段的10條譜線,然而它們波長的規律尚不為人所知。巴耳末從尋找可見光波段4條譜線波長的公共因子和比例係數入手,否定了將譜線類比聲音的思路。受投影幾何的啟發,巴耳末利用幾何圖形為這些譜線的波長確定了一個公共因子,寫出了巴耳末公式

其中λ是譜線的波長,B=3.6546×10-7m。

巴耳末公式計算出的波長與實際測量值的誤差不超過波長的1/40000,吻合得非常好。隨後巴耳末又繼續推算出當時已發現的氫原子全部14條譜線的波長,結果和實驗值完全符合。1884年6月25日,巴耳末在巴塞爾自然科學協會的演講中公布了這個公式,同年又將其發表在當地一個刊物上,1885年又刊載在《物理、化學紀要》雜誌上。幾年後,巴耳末又發表了有關光譜和光譜的各譜線頻率之間的類似關係。

巴耳末原為一名默默無聞的數學教師,直到年屆60歲才取得重要的成就,被視為「大器晚成」的代表。他的事跡也因此為人們所稱道。巴耳末對於原子光譜的工作,特別是巴耳末公式的建立,對近代原子物理學的發展產生了重大影響。為紀念巴耳末,人們把氫光譜中符合巴耳末公式的譜線系命名為巴耳末系月球表面的一個環形山也以他的名字命名為巴爾末環形山

參閱[編輯]

外部連結[編輯]