約翰·雅各布·巴耳末 - 人物簡介
巴耳末1825年誕生在瑞士洛桑,是家中的長子。大學(xué)時期曾留學(xué)德國的卡爾斯魯厄大學(xué)和柏林大學(xué),攻讀數(shù)學(xué),1846年回到瑞士,擔(dān)任中學(xué)時期的母校巴塞爾中學(xué)的工程制圖教師。1849年巴耳末以關(guān)于擺線的論文在瑞士巴塞爾大學(xué)獲得博士學(xué)位。1859年起在瑞士巴塞爾女子中學(xué)擔(dān)任數(shù)學(xué)教師,1865年到1890年期間兼任瑞士巴塞爾大學(xué)講師。1868年和克里斯廷(Christine Pauline Rinck)結(jié)婚,先后生育了6個孩子。1887年巴耳末出版了一本專著《投影幾何學(xué)教程》。1898年在巴塞爾逝世,終年73歲。
約翰·雅各布·巴耳末 - 科學(xué)研究
巴耳末在巴塞爾大學(xué)兼任講師期間,受到該校一位研究光譜的物理學(xué)教授哈根拜希(E.Hagenbach)的鼓勵,開始試圖尋找氫原子光譜的規(guī)律。當(dāng)時氫光譜見光區(qū)波段的4條譜線已經(jīng)過埃姆斯特朗等人的精確測定,通過觀測恒星光譜也發(fā)現(xiàn)了紫外波段的10條譜線,然而它們波長的規(guī)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系數(shù)入手,否定了將譜線類比聲音的思路。受投影幾何的啟發(fā),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。
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。隨后巴耳末又繼續(xù)推算出當(dāng)時已發(fā)現(xiàn)的氫原子全部14條譜線的波長,結(jié)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(xué)協(xié)會的演講中公布了這個公式,同年又將其發(fā)表在當(dāng)?shù)匾粋刊物上,1885年又刊載在《物理、化學(xué)紀要》雜志上。幾年后,巴耳末又發(fā)表了有關(guān)氦光譜和鋰光譜的各譜線頻率之間的類似關(guān)系。
約翰·雅各布·巴耳末 - 所獲榮譽
巴耳末原為一名默默無聞的數(shù)學(xué)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。巴耳末對于原子光譜的工作,特別是巴耳末公式的建立,對近代原子物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)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(huán)形山也以他的名字命名。