* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
гл. i ]
ТЕОРИЯ
АТОМА П О Б О Р У
И ЗОММЕРФЕЛЬДУ
321
Вставляя в первый член ( 3 1 ) , мы получаем последовательно:
Ее
и
/ 1 + е* 2
/
?? 2а& -?—&> тогда:
(30")
~
а{-&)
Далее, вставляем в ( 3 0 ) а из ( 3 1 ) и заменяем р*~
мы находим
окон*
2п тЕ*е*
2
(IV)
Этот результат, полученный Зоммерфельдом, имеет большое значение. Мы имеем для эллиптическбй орбиты точь в точь такое же выражение энергии, как и для круговой, с заменой п через п = п -{-п . Эта сумма была названа Бором „главным квантовым числом". Таким о б р а зом каждой эллиптической орбите соответствует круговая в том смысле, что энергия на этой орбите одна и та ж е . Если рассматривать излуче ние в электрическом и магнитном поле, то орбита изменяется, и наличие эллиптических орбит может быть непосредственно констатировано. Н о даже, более того, если изучать так называемую тонкую структуру спектральных линий, то наличие эллиптических орбит уже сказывается даже в отсутствии внешнего поля. Рассмотрим такой пример. Пусть с какой-либо эллиптической орбиты электрон перескакивает на круговую, скажем, на вторую, и пусть в другом атоме с круговой орбиты, соот ветствующей эллиптической орбите для первого атома, т. е. у которой п = л - | - л , электрон перескакивает на вторую. Согласно ( I V ) , казалось бы, мы по второму постулату Б о р а должны были бы, получить спек тральную линию той же частоты. Однако движение по эллиптической орбите, которое мы рассмотрели, есть приближенное решение задачи, особенно это имеет место для сильно вытянутых эллипсов, в которых электрон очень близко подходит к ядру. Вблизи ядра электрон движется очень быстро, и тут приходится учитывать изменение его массы с о •скоростью, а если это так, то и все решение задачи для эллиптической орбиты, в том числе и ( I V ) , требует поправки, правда, очень неболь ш о й . Это ведет к тому, что спектральные линии при переходе с элли птических и соответствующих им круговых орбит не в точности оди наковы; другими словами, спектральные линии оказываются сложными, образуя так называемую тонкую структуру. Эта структура была под тверждена на опыте Пашеном и Герке и Л а у , причем по Пашену опыты подтверждают закон изменения массы с о скоростью, вытекающий из теории Эйнштейна; данные же Герке и Л а у говорят в пользу изме нения массы с о скоростью, выведенного Абрагамом. С п о р этот, однако, прекратился ввиду того, что в новой теории квант самое понятие орбиты электрона изгоняется. К этому вопросу мы вернемся в даль нейшем.
9 г г у