与诺贝尔奖失之交臂

1927年,赵忠尧抱着振兴中国科学的宏愿,自费赴美国深造,考入美国加州理工学院研究生部,师从著名的物理学家,1923年诺贝尔奖得主密立根教授,攻读博士学位。这里,我们征得赵忠尧女儿赵维勤女士及作者的同意,以“与诺贝尔奖失之交臂”为题,从《核物理先驱——赵忠尧传》一书中摘录了有关章节,以飨读者。     

正电子物理

本世纪五十年代初,正电子物理学诞生并获得初期发展[1].正电子物理学研究低能正电子与物质的作用,它是正电子湮没谱学的基础 理论之一. 正电子(e )是构成物质世界的基本粒子中 的一种,它是电子(e)的反粒子. 1930年 P A. M. Dirac从相对论观点出 发首先预言了正电子的存在.两年后。C.DAnderson证实了正电子的存在. 无论是当初发现正电子,还是现在应用正 电子,都利用了“正电子-电子对的湮没”,即当 正电子与电子相遇时,正电子和电子均消失,同 时放出γ射线.有放出双γ和三γ这样两种 湮没.一般情形发出双γ湮没的几率比发生 三γ湮没的几…     

为了科学,为了祖国──在赵忠尧教授90寿辰庆祝大会上的讲话

赵忠尧教授是我国著名的核物理学家.他在核物理、粒子物理等方面都有重要研究成果.他对我国核科学的发展作出了重要贡献.他辛勤耕耘,为我国科学教育事业培养了几代新人.一、在核物理、粒子物理方面的重要成果 早在二三十年代,赵忠尧先生在测量硬r射线通过各种物质的吸收系数时,发现当硬r射线通过重元素时,实际吸收量大大超过理论计算值,为此发现了一种反常吸收.当时,英国、德国两国有几位物理学家也在进行这测量.三处同时发现了硬r射线在重元素上的反常吸收,并都认为可能是由原子核的作用所引起.为了探索这种反常吸收的机制,赵忠尧先生设计…     

中国著名的物理学家——赵忠尧教授

我国著名的物理学家赵忠尧教授,于1902年6月27日出生在浙江诸暨县.早年毕业于南京东南大学.1930年在美国加州理工学院研究部获得博士学位.在实验中发现了硬γ射线通过重物质时产生的反常吸收和特殊辐射现象.这事实上是正、负电子对的产生和湮灭过程的最早的实验证据.1931年他回到了祖国,先后在清华大学、云南大学、西南联大、中央大学执教,并进行γ射线、人工放射性和中子物理等方面的研究工作.1945年,他作为中国政府的观察员应邀参观了美国在太平洋中的原子弹试验.为了在国内开展核物理研究,他在美国采购建造中国自己的加速器所需科研器材的同时,进行静电加速器、混合宇宙线簇射、核物理等方面的研究工作.     

小汤姆孙（Thomson,Sir George Paget，1892-1975）英国物理学家（Physicist,England）

小汤姆孙是汤姆孙的独生子。他在剑桥大学受教育，于1913年毕业，然后在他父亲的指导下开始了研究工作。第一次世界大战期间，他在部队服役，从事空气动力学方面的军事研究项目，战后，他又重新从事物理工作，并在美国人密立根的指导下做了一些工作。1922年被任命为阿伯丁大学的自然哲学教授。1927年，就在戴维孙发表了研究成果后不久，小汤姆孙发表了他对电子衍射实验的独立成果。     

李政道在赵忠尧诞辰百年纪念会上发言

 赵忠尧老师是中国核物理的开拓者,也是中国近代物理学的先驱者之一。1929年,他在美国加州理工学院从事研究工作,观察到硬r射线在铅中引起的一种特殊辐射.     

从一个鲜为人知的故事谈起——密立根油滴实验的疑问和启示

今天,每一个中学生都知道,电子的电荷的精确测量是密立根得到的,这就是密立根的油滴实验.由此,密立根获得了1923年诺贝尔物理学奖.美国加州理工学院的最高建筑物就是密立根图书馆,每一个去过加州理工学院的人都会注视着这一图书馆,想到就是这一伟大的物理学家密立根以他科学巨匠的手第一次测定了电荷的最小单位——电子的电荷值.     

从一个鲜为人知的故事谈起——密立根油滴实验的疑问和启示

 今天,每一个中学生都知道,电子的电荷的精确测量是密立根得到的,这就是密立根的油滴实验.由此,密立根获得了1923年诺贝尔物理学奖.美国加州理工学院的最高建筑物就是密立根图书馆,每一个去过加州理工学院的人都会注视着这一图书馆,想到就是这一伟大的物理学家密立根以他科学巨匠的手第一次测定了电荷的最小单位--电子的电荷值.     

宇宙线是否带电

<正>1.宇宙线的发现与新问题19世纪初,物理学家们发现了空气电离的现象,并开展了一系列实验测量,探究空气电离之谜^[1]。物理学家通过测量电离率与海拔的关系,从而确定了这些神秘射线来自于外太空^[2],继而有了“宇宙射线”的概念。宇宙射线的发现吸引了众多物理学家的兴趣,人们对于这一神秘射线的发现充满了好奇和怀疑。虽然奥地利物理学家维克多·赫斯的实验结果清晰表明电离率会随着海拔升高而增加,但是依然有很多物理学家对这一发现提出了质疑,其中就包括美国著名实验物理学家罗伯特·安德鲁·密立根。密立根于1909年设计了著名的“油滴实验”,     

光子结构论

1930年赵忠尧教授发表了“γ-射线在铅中的吸收系数”,为γ-射线的测量提供了方法和数据⁽¹⁾,同年11月赵教授又发表了“反常的γ-射线散射⁽²⁾。指出了反常散射的γ-射线的波长,几乎是单色的,它的波长是22.5x·u。相当于0.5×10⁶电子伏。并指出了这辐射是来源于重核。这辐射后来实际证明就是e⁺e^-的湮没辐射。     

中国现代物理科学发展概况

 1914年李耀邦以《以密立根方法利用圆体球粒测定e值》论文,获得美国芝加哥大学物理学博士,成为中国第一位物理学博士.他的成功,标志中国现代物理科学的诞生.1917年北京大学在国内率先设立物理学系;1919年丁西林从英国回国,长期主持该系工作;1920-1925年颜任光任该系教授,创办上海大华科学仪器公司.1922年饶毓泰创办南开大学物理系,同年胡刚复创办南京高等师范学校(1923年改为东南大学)物理系,还首次在国内建立物理学实验室,培养一大批包括严济慈、吴有训、赵忠尧等在内的物理新人.     

正电子湮灭

正电子是电子的反粒子.自从Dirac1930年从相对论的观点预言正电子存在后[1],1932年 Anderson就在宇苗线的云雾室照片中发现了静止质量为m0,电荷为 e的粒子,证实了正电子的存在.正电子的发现不仅对原子核物理、基木粒子物理等基础理论研究方面作出了重大的贡献,而且为固体物理、医学、化学等各方面的应用开拓了广阔的前景,形成了富有生命力的边缘学科. 1942年 R.Beringer和 C.G.Montgomery将正电子湮灭的γ-γ角关联技术首先应用于Cu和Ph[2].然而正电子湮灭实验盛行还是在第二次世界大战之后,特别是在最近十年.正电子寿命的测定比角关联…     

电子衍射

廿世纪的二十年代是物理学发展中最令人向往的时期之一。普朗克在热辐射理论中提出的量子假说,经过爱因斯坦和密立根从理论上的发展和光电效应实验的验证已经被人们普遍接受。X射线衍射经劳厄和布拉格父子等人的工作取得了丰硕成果。特别是康普顿对X射线散射的研究,使电磁辐射的波粒两象性得到了     

邮票上的物理学史(38)

X射线发现之后,人们对其本性展开了热烈的争论.伦琴本人猜想X射线是以太中的某种纵波.斯托克斯和J.J.汤姆孙认为X射线是电磁波脉冲.W.H.布拉格则根据射线在电场和磁场中不偏转以及在物质中穿透力强等事实,认为γ射线和X射线是电子和正电荷组成的中性粒子对.1912年,在发现X射线16年之后,德国物理学家劳厄通过X射线在晶体中衍射的实验,才确证X射线也是与可见光相似的电磁波,只不过波长更短,穿透力更强.     

密立根（Millikan，Robert Anderews,1868-1953）美国物理学家（Physicist，America）

密立根1891年毕业于奥柏林学院。主修希腊语，对物理学仅略感兴趣。然而在毕业之后改变了志向，他在中学教了几年物理，便决定攻读物理学硕士学位，从此深深爱上了这门学科。后来，在浦品等人的指导下，于1895年在哥伦比亚大学获得物理博士学位，是该大学造就出来的第一名博士。他以博士身份赴德国工作，归国之后，1910年被芝加哥大学聘请为教授，在该校与迈克尔孙合作。1906年，密立根开始测定单一电子上的电荷大小。     

酮缺陷对中性和带电六卟啉芳香性影响的直接可视化研究

利用含时密度泛函理论研究了酮缺陷对中性和带电六卟啉芳香性的影响,并使用多维可视化技术给出了该体系基态电荷分布和电子跃迁的直观图像. 研究结果表明,芳香性是决定这类体系基态密立根电荷分布的主要因素;酮缺陷效应使得体系基态的密立根电荷分布更多地局域在六卟啉基团上,在这类体系的五氟苯基取代基上密立根电荷布居较少,同时使得体系的芳香性发生改变. 进一步,通过计算体系的跃迁密度和电荷差分密度,可视化了酮缺陷对中性和带电六卟啉芳香性的影响. 结果表明,酮缺陷加强了体系电荷转移的能力.     

物理新闻和动态

反物质-物质分子的制造美国加州大学河边分校科学家David Cassidy和Allen Mills找到了物质和反物质结合的确凿证据,他们发现两个正电子素原子(或称电子偶素,positronium,简写为Ps)可以相互结合,形成正电子素分子(molecular positronium,简写为Ps2).科学家们如何观察短寿命的Ps2分子呢?首先,Cassidy和Mills采用22NaCl作为放射源产生正电子,尽管短寿命的正电子将和电子结合而迅速湮没产生γ射线,但实验中他们使用Surko等发展的捕获技术,可将正电子约束和储存在“磁阱”中,大大延长它们的寿命,并很快积累数百万个正电子.然后从磁阱中提取…     

巴克拉（Barkla，Charles Glover，1877—1944）英国物理学家（Physicist，England）

巴克拉曾在利物浦大学学习。巴克拉常常代他的老师洛奇（Lodge）讲课。大学毕业之后，赴剑桥大学在汤姆孙指导下进修，后于1902年返回利物浦大学任教。1913年又去剑桥大学，开始研究X射线。他在1906年证明，当X射线被特定的元素散射时，会产生具有特定贯穿性的射线。如果按照元素在周期表中的顺序去逐一研究，就会发现，各种元素产生的“标识X射线”的贯穿本领是逐渐增大的。     

密立根对电子电荷的测定和对光电效应的实验研究

回顾了密立根的生平和对科学发展的主要贡献,介绍了他在电子电荷的测定中不断改进装置,提高精度和在光电效应的实验研究中消除误差,最终证明了爱因斯坦方程的努力,以及他重视理论,尊重实验和严格细致的工作作风。     

树高千尺归故里斯人虽去魂犹存--怀念杰出的物理学家袁家骝教授

惊悉世界著名高能物理学家袁家骝教授于 2月11日在京逝世 ,他和蔼的音容笑貌、卓越的学术成就 ,和对中国科学事业的贡献一起涌上心头 ,使我衷心痛惜 .袁先生早年毕业于燕京大学物理系 ,1934年获得硕士学位 ,后得奖学金赴美深造 ,194 0年在加省理工学院获博士学位并留校研究 .我也曾先后在此两校学习 ,但入学距他离开的时间晚了几年 ,因此对这位双重学长 ,无缘识荆 .最初听到袁先生的情况 ,是我在加省理工学院时 ,曾选修密立根教授 (以其著名的油滴实验和光电效应研究而成为 1932年诺贝尔物理学奖的获得者 )的课 ,在课余的谈话中 ,他表示很喜…