с должны упасть на ядро. Но в природе этого не происходит! Да и опыт — вещь упрямая. В чем же дело?
В 1913 г. Нильс Бор, работавший в ту пору у Резерфорда в манчестерской лаборатории, опубликовал работу, состоящую из трех частей — трилогию, при знакомстве с которой «нельзя было избежать шока». На основе резерфордовской модели атома Бор создал теорию атома, теорию, которая работала. Теперь кванты проникли в последнее прибежище классической физики — формулы классической механики и электродинамики.
Самым впечатляющим был успех теории в объяснении линейчатых спектров водородоподобных атомов.
Первая систематизация линейчатых спектров принадлежит Иоганну Бальмеру и датируется 1885 г. Но еще раньше, в 1870 г., Джонстон Стони заметил, что частоты линий солнечного спектра, соответствующие определенным линиям спектра водорода, относятся между собой, как целые числа, и нашел удивительную аналогию в соотношениях этих чисел с соотношениями частот различных гармоник скрипичной струны. Это навело Стони на мысль, что в основе закономерностей линейчатых спектров должно лежать какое-то периодическое движение внутри молекулы водорода.
Лишь спустя 15 лет Бальмер получил общий закон, связывающий волновые числа различных линий видимого спектра с простыми целыми числами. Форма этого закона очень проста: ν = R(1/2>2 – 1/n>2). Здесь ν — «волновое число» — величина, обратная длине волны; R — постоянная Ридберга, названная так в честь шведского спектроскописта Ридберга. Ни из каких законов физики не следовало ни ее существование, ни тем более ее численное значение, равное 109 678. Это значение было найдено чисто эмпирическим путем. Оно постоянно, номер спектральной линии n принимает целые значения, начиная с трех. Закон Бальмера выполняется с высокой точностью, как принято говорить в физике, с точностью до пяти-шести знаков.
В 1904 г. Лайман нашел серию водорода в ультрафиолетовой области, которая описывается той же формулой. Только вместо 1/2>2 стоит 1/1>2. В 1909 г. Пашен нашел серию водорода в инфракрасной области спектра. Закон все тот же, только первый член здесь 1/3>2. Эти целочисленные законы для линейчатых спектров, сугубо эмпирические, с такой точностью описывающие опытные данные, казались абсолютно загадочными.
Уже в первых набросках своей теории Бор получил формулу, описывающую спектральные закономерности. Эта формула содержала в себе как частный случай серии Бальмера, Лаймана, Пашена и предсказывала серии, которые были открыты позже. Что же касается постоянной Ридберга, то в формуле Бора она имела уже чисто теоретический «буквенный» вид и выражалась через постоянную Планка, заряд электрона, массу электрона и скорость света. Совпадение вычисленной по формуле Бора постоянной Ридберга с ее эмпирическим значением было потрясающим. Как тут было не поверить в теорию Бора! В том же 1913 г. успех теории был подкреплен опытом Франка и Герца. Результаты этого опыта однозначно показали, что внутренняя энергия атома не может изменяться непрерывно, а принимает совершенно определенные
