从氢原子到氢分子《张朝阳的物理课》探究双原(2)

为了更方便地计算B的具体数值，张朝阳将B化为如下形式:

可以发现，关于电荷e的项正是氢原子的基态能量，这样代入对应数据非常容易求得B=59 /cm。 而为了对比转动能级与振动能级的量级差别，同样计算振动能级差对应的波数为4000 /cm:

这样，明显看出转动能级与振动能级有巨大差距。为了更精确地得出能谱，现在考虑以主量子数和角量子数标记的能级的间距。E(n+1, l+1)与E(n , l)能量相差:

E(n+1 , l-1)与E(n , l)能量相差:

由于前面已经计算过，振动能级差远远大于转动能级差，综合上述跃迁的能级差，可知氢原子的光谱结构是以振动能级差为主，但周围有波数间距为2B=120 /cm的多条谱线。也就是说，整体上是在间距较大、相对稀疏的振动谱周围，辅以间距较小、相对密集的转动谱，最终观察到的是振-转光谱带。这与实验观测得到的氢分子光谱一致，再次证明了薛定谔方程的正确性与强大的功能。

(根据能级推导氢分子振动与转动光谱)

搜狐视频发力知识直播 传播知识玩转科学

自11月5日至今，《张朝阳的物理课》已直播二十多期。在第一、二课中，张朝阳科普了“力”和“速度”，算出马斯克的飞船和中国空间站每日绕地飞行圈数;第三、四课和“振动”相关，科普可见光的基本知识;第五、六课引发了关于音速和温度的大讨论;在第七、八、九课重温经典物理学的两朵乌云。

第十、十一课重点回顾黑体辐射曲线及其应用;第十二、十三、十四课尝试进入爱因斯坦的思想世界，推导出著名的公式“E=mc”，并论证钟慢尺缩效应;第十五课讲解了原子的结构和原子核的衰变;第十六课开始进入量子力学，讨论光的波粒二象性、康普顿散射、海森堡不确定性原理，以及薛定谔方程等。

从二十多期的物理课可以看出，《张朝阳的物理课》的直播风格独树一帜--通过观察日常生活现象、用网友最熟悉的话题来提升兴趣，再以公式推导的方式解释其背后的物理原理，“透过现象看本质”，进而反过来解决生活中的类似问题。

张朝阳认为研究自然界是特别有意思的事情，他希望物理课的受众能保有好奇心，“在好奇心驱使下，了解自然界的奥秘，了解我们在这个世界生存的道理”。该课程于每周周五、周日12时在搜狐视频直播。同时，网友可以在搜狐视频“关注流”中搜索“张朝阳”，观看往期完整视频回放。

除《张朝阳的物理课》外，搜狐视频也邀请各专业领域头部播主入驻，直播科普知识，传递价值。北京交通大学理学院教师陈征博士玩起了“奇趣的科学实验”，走进“光的波粒二象性”;康奈尔大学物理化学博士包坤，化身“包大人玩科学”，教普通人看懂2021年诺贝尔奖;还有天体物理博士刘博洋科普“日全食是怎么产生的”，理论物理博士后周思益也开通“弦论世界”直播课等。未来，还将有更多知识播主入驻，一起互动玩转科学。

编辑/范辉

【来源:青瞳视角】

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文章来源：《分子科学学报》 网址: http://www.fzkxxbzz.cn/zonghexinwen/2022/0214/1529.html