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    黄昆的三大创新

    发布时间:2017-08-05来源:网络作者:奶酪浏览:

    黄昆于 1919 年 9 月 2 日出生于北京。 是我国固体物理领域的顶级科学家, 也是誉满全球的著名学者, 被人们称之为声子物理第一人。X1C爱看奇闻网-分享全球各地奇闻异事,灵异事件,未解之谜-爱看奇闻 www.tiswm.com

    黄昆生活在文化家庭, 他的父母亲当时都是银行的高级职员, 有文化知识, 有道德修养, 对儿子的学习抓的很紧, 所以黄昆 1937年 18 岁时就考入了燕京大学, 他学习勤奋努力, 年年都获得最高奖学金。 他始终都认为, 不论是学习, 还是工作科研, 主动性都是最重要的。 燕京大学有着浓厚的学习风气, 较为宽松的学习环境, 使他能够在大学三、 四年级竟开始自学量子力学。 相对论与量子力学是 20 世纪物理学发展的两大基石。 这个学习为他一生从事固体物理的研究, 成为声子物理的第一人奠定了良好的基础。X1C爱看奇闻网-分享全球各地奇闻异事,灵异事件,未解之谜-爱看奇闻 www.tiswm.com

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    “声子” 是指晶体中以声速传播的原子振动波的能量量子, 为一种量子化的点阵振动。 由于各原子之间存在相互作用, 因此它们的振动相互牵连, 形成许多频率波表示同频率的许多声子, 声子的多少取决于格波的能量。 晶体温度愈高, 振动愈烈, 因而各频率的声子也就愈多。 黄昆的一生跋涉在与声子相关的固体物理的前沿。 黄昆为了使中国人在这一尖端科学上站在前列, 占有一席之地, 他远渡重洋去英国拜读于莫特门下。 莫特当时只有 40 岁, 但却已当了10 年英国皇家学会院士、 布里斯托尔大学资深教授、 国际著名的固体物理学家。 他对许多物理现象极富有洞察力, 往往还有自己的独特见解, 在物理学研究的诸多方面都做了开创性的工作, 发表了很多有权威性的论文。 因此于 1977 年获得了诺贝尔物理奖。 莫特善于透过错综复杂的表面现象, 去把握和捕捉固体内部的本质; 善于用简单的物理模型方法去解决复杂问题, 而不主张用繁杂的数学推导方式解决问题。 黄昆渐渐地领悟到: “避免在数学公式的圈子里绕弯路, 并重视实验与理论的结合。” 从而 10 年内能在几个不同领域都取得了卓著的成就。 黄昆在固体物理学上有三大创新性成就:X1C爱看奇闻网-分享全球各地奇闻异事,灵异事件,未解之谜-爱看奇闻 www.tiswm.com

    第一、 “黄散射” 理论的创立。 他在英国留学的日子里埋头钻研, 矢志不渝, 在莫特老师的指导下写了第一篇论文 《稀固溶体的X光漫散射》。 他在论文中阐述了这种漫散射的系统理论, 并讨论了用实验方法观察的可能性。 他的预言, 经过 21 年后, 由于 X 射线实验技术的进步, 终于得到了证实, 得到了国际同行的公认, 并将它命名为 “黄散射”。 今天, 这种漫散射现象已成为研究固体中杂质状态的有效手段。X1C爱看奇闻网-分享全球各地奇闻异事,灵异事件,未解之谜-爱看奇闻 www.tiswm.com

    第二、 “黄理论” 与 “黄方程” 的研究成功。 1948 年, 应利物浦大学理论物理系主任弗乐里希的聘请, 黄昆担任了该系的研究员,为期 3 年。 在这里黄昆对固体物理进行深层次的研究与探讨。 他特别注意到半导体深能级、 固体发光中心等局域电子态, 与周围晶格原子之间存在着相互作用, 并引起晶格原子的平衡位置发生移动。不同的电子态, 原子平衡位置将有所不同。 这种依赖电子态的晶格畸变现象, 称之为 “晶格驰预”。 黄昆根据 “晶格驰预” 现象发现电子在跃迁过程中, 始态与末态的振动波函数之间不存在严格的正交关系。 这意味着什么呢? 它表明将发射或吸收多个声子。 黄昆的这一发现, 与 “晶格驰预” 现象直接相关。 后来研究证明 “晶格驰预”X1C爱看奇闻网-分享全球各地奇闻异事,灵异事件,未解之谜-爱看奇闻 www.tiswm.com

    现象是局域电子态的一项基本特征。 在此基础上, 黄昆与同事艾夫·里司 (A·Rhys 后来成为了他的夫人) 共同完成了 《F 中心光吸收与无辐射跃迁多声子理论》 的论文。 黄昆这一创新型的研究工作, 国际同行给予了高度评价, 并将这理论命名为 “黄———Rhys 理论” 或直接称为 “黄理论”, 黄昆的名声在物理界更为响亮了?;评ザ怨烫逦锢淼难芯?, 步步深入, 一直奋勇向前。 到 1951年, “晶体中的电磁波和格波是相互藕合” 理论, 在他的深入研究中得到了进一步的发展, 他发现两者藕合成新的振动模式。 不久,这种藕合模式, 经人们用激光拉曼散射等手段, 证实确乎存在, 并称它为 “极化激元”。 黄昆在对这一理论的研究中, 重要成果在于引入了一组描述晶格振动及其极化的方程式。 由于这个方程式反映了问题的本质, 并有明晰的物理图象, 严密而形象的特色, 很快被固体物理学家们在分析类似问题时采用, 便被称为 “黄方程”。 黄昆卓越的才华和令人钦佩的成果为中国人的智能增添了亮丽的光彩。

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