第607章 索末菲系和巴尔莫系
索末菲对波尔说：“你说原子上电子的轨道是圆的，我觉得不对，也许是椭圆的，这样才更有道理一些。”
波尔说：“听起来是这样，但是我们看不到电子的形状，全凭猜测。我们对于电子的运动只需要合理的推敲他们是如何运动的。”
索末菲说：“可以根据电子运动过程中释放的光谱来观察，不同的电子光谱不一样。”
波尔说：“我听说了，你找到了氢原子的光谱，以此来解释氢原子的轨道，这太精彩了。而且你还知道了原子在电场作用下，光谱的移动也解释出来，你的才华真是绝顶。”
索末菲说：“不同的原子上的电子有固定光谱，以此也可以搞鉴别原子种类的活动，这是最令我振奋的。”
波尔说：“以后研究原子中电子的运动，就全靠光谱了。”
索末菲是旧量子论的奠基人之一，提出了描述氢原子中电子行为的第一和第三量子数。他为理论物理的时代培养了大批的学生，是学生获诺贝尔奖最多的导师。
巴尔莫对索末菲说：“研究光谱可推敲电子轨道的情况不够吧。”
索末菲说：“需要对光谱测量？”
巴尔莫说：“是的，确切的说，是对光的波长测量，并用一个公式统一，让这个公式反应对应原子的轨道。”
1885年，巴尔莫猜出氢原子在可见光部分的四条谱线的波长满足公式。
这个公式可以用于表示氢原子谱线波长，波长：Λ=B(n^2/(n^2-4)).
其中n是主量子数，代表量子在哪个轨道，n能取3、4、5这样的整数。
B 是一个常数，其值为B=3.6456×10-7m。
索末菲说：“你找到了氢原子的公式，用B这样的常数进行校准，确有过人之处，但你如何得知氦锂铍硼这些原子的轨道呢？”
巴尔莫笑说：“再找个公式，和常数校准一下了。”
巴尔莫公式是量子力学发展的第一步。
索末菲对自己的博士学生海森堡说：“我们知道原子外面是电子包围着的，但你考虑过电子的速度吗？”
海森堡说：“没考虑过，是不是要比真空中电子速度要慢？”
索末菲说：“在不同的轨道上，电子的速度是不一样的，但是我们可以找一个典型的来讨论。”
海森堡说：“这个是很值得研究的，比较电子的速度快慢也能反映出电子轨道的能量的信息。”
两个人开始着手测量原子中电子的速度，选取的是第一波尔轨道上电子的轨道。
之后得到一个常数，就是电子在第一玻尔轨道上的运动速度和真空中光速的比值，计算公式为α=e2/(4πε0cħ)（其中e是电子的电荷，ε0 是真空介电常数，ħ是约化普朗克常数，c 是真空中的光速）。这就是精细结构常数，是物理学中一个重要的无量纲数，常用希腊字母α表示。
精细结构常数是一个数字，量纲为1(或说是无单位)1/α≈137(更近似为137.03599976)
索末菲对自己的学生泡利说：“为什么金属导电的能力很强？”
泡利说：“应该跟金属自身的性质有关系，我没有想过这个问题。”
索末菲说：“这个一定要想，毕竟导电不导电是一个值得思索的问题。”
泡利说：“导体比绝缘体，必然有一个不同的微观结构，电流就是让电子从一头到达另一头，导体有一种可以让电子快速通过的快车道，我们要弄清这个快车道是如何运行的。”
索末菲说：“导体往往是个晶体，所以肯定是这个晶体。”
泡利说：“所以这个晶体内部有快车道，让电子快速通过？那其中原子失去电子的能力就很强了，而且每个原子失去电子的能力一样的强。”
索末菲说：“然后导电两端一有电压，便让电子在电压所给的电场下定向移动了。”
泡利点点头，但又摇头说：“这个理论成功地给出欧姆定律的微观图像，并导出金属电导和热导本领之间的关系，。但它不能解释为何在常温时实验上看不出电子气体对比热的贡献。”
电子气体论又被称为维德曼－夫兰兹定律。
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