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從疑問中尋求突破

2009-02-07 08:43王文華
青少年科技博覽(中學版) 2009年1期
關(guān)鍵詞:諾貝爾物理學獎拉曼光線

王文華

1921年,印度科學家拉曼在英國皇家學會上作完聲學與光學的研究報告,取道地中海乘船回國。甲板上漫步的人群中,一對印度母子的對話引起了拉曼的注意。

“媽媽,這個大海叫什么名字?”

“地中海!”

“為什么叫地中海?”

“因為它在歐亞大陸和非洲大陸之間”。

“那它為什么是藍色的?”

年輕的母親一時語塞,求助的目光正好遇上了一旁饒有興趣聽她們談話的拉曼。拉曼告訴男孩:“海水所以呈藍色,是因為它反射了天空的顏色?!?/p>

在此之前,幾乎所有的人都認可這一解釋。它出自英國物理學家瑞利勛爵,這位以發(fā)現(xiàn)惰性氣體而聞名于世的大科學家,曾用太陽光被大氣分子散射的理論解釋過天空的顏色。由此他推斷,海水的顏色是反射了天空的顏色所致。

但不知為什么,在告別了那一對母子之后,拉曼總對自己的解釋心存疑惑。那個充滿好奇心的稚童,那雙求知的大眼睛,那些源源不斷涌現(xiàn)出來的“為什么”,使拉曼深感愧疚。

回到加爾各答后,拉曼立即著手研究海水為什么是藍的,結(jié)果發(fā)現(xiàn),瑞利的解釋實驗證據(jù)不足,令人難以信服,于是他決心重新進行研究。

他從光線散射與水分子相互作用入手,運用愛因斯坦等人的漲落理論,獲得了光線穿過凈水、冰塊及其他材料時散射現(xiàn)象的充分數(shù)據(jù),證明出水分子對光線的散射使海水顯出藍色的機理,與大氣分子散射太陽光而使天空呈現(xiàn)藍色的機理完全相同。進而他又在固體、液體和氣體中,分別發(fā)現(xiàn)了一種普遍存在的光散射效應,被人們俗稱為“拉曼效應”,為20世紀科學界最終接受光的粒子性學說提供了有力的證據(jù)。

1930年,地中海輪船上那個男孩的問題,把拉曼領(lǐng)上了諾貝爾物理學獎的獎臺,這是印度也是亞洲歷史上第一個獲得此項殊榮的科學家。

有成就的人往往喜歡思考,對自己存有顧慮的問題不盲從權(quán)威,而是進行深入思考和研究,直至得到滿意、令人信服的答案。這對我們所有人來說,都是很好的啟迪。

鏈接

拉曼(1888-1970)因光散射方面的研究工作和拉曼效應的發(fā)現(xiàn),獲得了1930年度的諾貝爾物理學獎。拉曼是印度人,是第一位獲得諾貝爾物理學獎的亞洲科學家。拉曼還是一位教育家,他培養(yǎng)了一批又一批研究生,并將其中很多優(yōu)秀人材輸送到印度的許多重要崗位。

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