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5、中国物理学家吴有训证明康普顿效应的普遍适用性

知识就是力量，大家好，我是妈咪叔，上回咱们说到说康普顿发现了所谓的康普顿效应， 他发现频率相对较低的电磁波啊，照射到金属板上能够打出来电子，也就是光电效应，但是当这个频率较高的时候，比如说把这个X射线投射到这个石墨上的时候啊，就会发生散射，而且还会散射出两束不同频率的电磁波啊，一束和原来的频率相同,另外一束就比原来的这个频率还要小，这种频率的改变还和散射角有一定的关系。 第一种你不改变频率的这个成分啊，在当时看来很正常，因为可以用通常的波动理论来说明啊，根据光的波动理论散射不会改变这个入射光的频率，而实验当中出现的这个第二种频率变小的情况，这才当时这是人们无法解释的,康普顿就把这种现象称作是康普顿效应。他发现传统的这个波动理论你虽然无法解释了，但是如果你利用爱因斯坦的这个思想就把看成粒子的话，那就可以很好的解释，就这种现象就可以看作是这个光量子和电子的碰撞所引起的，在碰撞当中这光子就减小能量了啊，所以也就降低了它的频率。另外根据这个碰撞粒子的能量和动量守恒，你还可以得到散射频率改变和散射角的依赖关系，你看这不就很好的证明了这爱因斯坦的光量子假说嘛。不过很多人提出了质疑，美国的一位物理学家啊叫做威廉杜安，他就说啊，你们那个实验结果就是因为盒子的材质导致的二次散射啊。这位杜安在当时的影响力还是不小的，他是著名物理学家能斯特的学生啊，就是提出这个热力学第三定律的能斯特。所以康普顿也是很无奈呀，哎，就在这个时候啊，我国著名的物理学家吴有训先生站了出来，彻底的让大家相信了康普顿效应是真实存在的。 下面咱们就来好好介绍一下这位吴有训先生。吴有训先生于1897年4月26日出生在江西高安,字正之，那会儿还是大清朝呢，这也是一位跨时代的人物，他的父亲吴起辅先生在高安县城开了一个小店铺，所以这个家庭条件还算可以。1920年吴有训毕业于南京高等师范学校，就是后来的这个国立中央大学啊，原址就是现在的东南大学转年赴美留学，在这个芝加哥大学攻读研究生，导师正是咱们上文提到的这个康普顿。在康普顿的带领下，吴有训对X射线散射实验的研究啊，那也算是当时世界上的权威人物，甚至实验做的比他导师都熟练啊，是康普顿散射最大的一个争议就是康普顿他当时是用X射线照射到石墨上啊，才发现这种现象了。我们知道你一个实验要想让别人信服，那就必须具有普适性，就是石墨可以，你别的东西行不行啊？于是吴有训就先后做了七种，八种共计15种材料的实验啊，都发现了康普顿效应，并把这些实验结果写到了自己的这个博士论文当中，每天废寝忘食。在吴有训传当中啊，有这样的一段描述说吴有训的身影常常出现在图书馆实验室里，夏天他的汗珠洒落在实验室里，冬天他浑身的热气驱散了实验室的寒冷，他经常忘记吃饭，忘记睡觉，忘记写封家书告诉父亲。说有这么一次吴有训忙于这个实验，连续四个月没给他自己的父亲这个写一封信，而父亲急坏了，就连忙啊打了四封这个加急电报啊，后来这个事儿啊让康普顿听说了，阿康普顿一怒之下就把吴有训给赶出了实验室啊，对吴有训说你现在就去给家里写信啊，你亲要是没收到，你就不能够再回到这实验室。吴有训只好一口气儿给父亲回了三封信，这才被允许啊，回到这个实验室继续工作。为了证明不存在杜安说的所谓的盒子效应，吴有训又改良了好几种不同材质的实验装置，都发现了康普顿散射。又为了让更多人信服，1925年的4月份吴有训亲自来到哈佛大学来说，我这回用你们的实验仪器来做，下边儿当时来了不少著名的物理学家，很多人啊，本想着看这个吴有训出丑，因为大部分人是选择相信杜安的。所以也没报什么希望，吴有训有条不紊的进行了实验，还伴着耐心的讲解，结果与他的预期丝毫不差啊，下边儿人这才惊呆了，心想这是哪位物理学大师啊？于是台下响起了经久不息的掌声。1946年的诺贝尔物理学奖得主啊，布里奇曼他主动上台和吴有训握手，说吴先生这回呀我是相信康普顿效应是真实存在的了，您真是一位物理学大师啊，吴有训连忙谦虚说道啊，说这都是康普顿教授的功劳啊，我只是他的学生做了应该做的事情而已。布里奇曼竖起了大拇指啊，您太谦虚了，放心吧，这回啊，我会向美国公布你们的工作和成绩的。到了1925年的11月来美国物理学会召开第135节会议的时候啊，吴有训第一个宣读了自己的论文，完美的阐述了康普顿效应以及他的普适性，这篇论文也被发表在了1926年物理评论的首篇位置。从这开始啊，光子这一基本例子才算是得到了普遍的认同啊，这也是第一次来自中国的学子在物理学界闪耀出了夺目的光辉。转年也就是1927年，吴有训的导师康普顿就为此获得了诺贝尔物理学奖，但这其中至少有吴有训一半儿的功劳。而吴有训却在1926年末，就是获得了这个博士学位之后选择了回国任教，先是参与了江西大学的筹备工作啊，1927年又担任了第四中山大学，后来的国立中央大学啊物理系副教授兼系主任，1928年任清华大学物理系教授，1937年任西南联大理学院院长，1945年出任国立中央大学校长。1949年任华东教育部部长啊，1950年就到了北京啊，担任这个中国科学院近代物理研究所的所长，同年的12月成为了中国科学院副院长。吴有训先生也是中国物理学会创始人之一，1977年11月30，吴有训先生在北京逝世。像我们熟知的这个物理学家杨振宁先生，李政道先生啊，邓稼先先生啊，这些老一辈的物理学家都曾经吴老的学生，我国第一个近代物理研究实验室啊，就是吴老在清华大学时期主张建立的，从此也开创了中国物理学研究的先河。还有人将吴老啊尊称为中国物理学研究的开山鼻祖之一。正是这些老一辈的物理学家心系国家，就在这个国内条件不允许的情况下，他能够把国外的先进的技术和理论引入国内啊，才有了我们现在的这个物理学的成就啊。有一些老一辈儿的物理学家，我们是坚决不能忘了。2000年中国物理学会为了纪念吴有训先生等五位啊物理学界的前辈，设立了胡刚复，饶毓泰，叶企孙、吴有训，王干昌，这五位用他们名字命名的物理学家啊，其中胡刚复物理学奖主要针对的是实验技术，饶毓泰物理学奖主要针对的是光学和声学，叶企孙物理学讲主要针对的是凝聚态物理方面的吴有训物理学奖主要针对的是原子核物理方面的王淦昌，物理学奖主要针对的是粒子物理和惯性约束核聚变方面啊，物理学家王干昌，咱们再下个故事当中啊也会提到差一点儿就成为了发现中子的人。上一期的故事当中啊，咱们介绍过卢瑟福发现了这个质子之后已经预言了中子的存在了，那就只差通过实验验证了呀，所以当时各路大神是纷纷展开实验啊，就是为了抢先发现这个中子啊。因为只要发现了中子啊，那就一定会获得诺贝尔物理学奖的，像我熟知的这个居里夫妇，他的下一辈儿啊，小居里夫妇啊，他们两口子也在这场争夺之中。那最后到底是谁抢了先呢？哎，咱们下回接着聊，我是妈咪叔一个教师的李功男，下期见，拜拜。

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