物理爱好者

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安德森







　　安德森（Carl　Davi　dAnderson，1905、）美国物理学家，科学院院士，父母是瑞士人。1905年生于纽约，1927年以杰出成绩毕业于加州理工学院。1929年起任该校教授。他从事的是X射线，γ射线、宇宙射线和基本粒子物理学方面的研究工作。1932年他利用云宝在宇宙射线中发现了正电子（参见“正电子的发现”），并因此荣获1936年诺贝尔物理学奖、1933年，他又独立地从γ光子中发现了产生电子一正电子对的现象，1937年，安德森和他的合作者尼德梅耶（S.H.Ne－ermever）发现了μ子并测量了它的质量。

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安培







　　安培（Andre－Marie　Ampere，1775～1836）法国物理学家。1775年1月22日生于里昂一个富商家庭。从小受到良好的家庭教育。他父亲按照卢梭的教育思想，鼓励他走自学成才之路。12岁时就自学了微分运算和各种数学书籍，显示出较高的数学天赋。为了能到里昂图书馆去看接阅读欧勒、伯努利等人的拉丁文原著，他还花了几星期时间掌握了拉丁文。14岁时就钻研了当时狄德罗和达兰贝尔编的《百科全书》。没有上过任何学校，依靠自学，他掌握了各方面的知识。1793年（18岁）因其父在法国大革命时期被杀，为了糊口他做了家庭教师。在读了一本卢梭关于植物学的书以后，又重新燃起了他对科学的热情。1802年，在布尔让－布雷斯中央学校任物理学及化学教授，1808年被任命为新建的大学联合组织的总监事，此后一直担任此职。1814年被选为帝国学院数学部成员。1819年主持巴黎大学哲学讲座。1824年任法兰西学院实验物理学教授，1836年6月10日在马赛逝世。
　　他的兴趣十分广泛，早年是在数学方面，曾研究过概率论及偏微分方程，他的一篇关于博奕机遇的数学论文曾引起达朗贝尔的瞩目。后来又作了些化学研究，他只比阿伏加德罗晚三年导出阿伏加德罗定律。由于他高超的数学造诣，他成为将数学分析应用于分子物理学方面的先驱。他的研究领域还涉及植物学、光学、心理学、伦理学、哲学、科学分类学等方面。他写出了《人类知识自然分类的分析说明》（1834～1843）这一涉及各科知识的综合性著作。

　　他的主要科学工作是在电磁学上。1820年奥斯特发现电流磁效应的消息由阿拉果带回巴黎，他作出迅速反应，在短短的一个多月时间内，提出了3篇论文，报告他的实验研究结果：通电螺线管与磁体相似；两个平行长直载流导线之间存在相互作用。进而他用实验证明，在地球磁场中，通电螺线管犹如小磁针样取向。一系列实验结果，提供给他一个重大线索：磁铁的磁性，是由闭合电流产生的。起先，他认为磁体中存在着一个大的环形电流，后来经好友菲涅耳提醒（宏观圆形电流会引起磁体中发热），提出分子电流假说。他试图参照牛顿力学的方法，处理电磁学问题。他认为在电磁学中与质点相对应的是电流元，所以根本问题是找出电流元之间的相互作用力。为此，自1820年10月起，他潜心研究电流间的相互作用，这期间显示了他的高超实验技巧。依据四个典型实验，他终于得出了两个电流元间的作用力公式。他把自己的理论称作“电动力学”。安培在电磁学方面的主要著作是《电动力学现象的数学理论》，它是电磁学的重要经典著作之一。

　　此外，他还提出，在螺线管中加软铁芯，可以增强磁性。1820年他首先提出利用电磁，现象传递电报讯号。

　　以他的姓氏安培命名的电流强度的单位，为国际单位制的基本单位之一。

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奥斯特








　　奥斯特（Hans　Christian　Oersted，1777～1851）丹麦物理学家。1777年8月14日生于兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭。1794年考入哥本哈根大学，1799年获博士学位。1801～1803年去德、法等国访问，结识了许多物理学家及化学家。1806年起任哥本哈根大学物理学教授，1815年起任丹麦皇家学会常务秘书。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。1851年3月9日在哥本哈根逝世。

　　他曾对物理学、化学和哲学进行过多方面的研究。由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响，坚信自然力是可以相互转化的，长期探索电与磁之间的联系。1820年4月终于发现了电流对磁针的作用，即电流的磁效应。同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学的新领域──电磁学。

　　1812年他最先提出了光与电磁之间联系的思想。1822年他对液体和气体的压缩性进行了实验研究。1825年提炼出铝，但纯度不高。在声学研究中，他试图发现声所引起的电现象。他的最后一次研究工作是抗磁性。

　　他是一位热情洋溢重视科研和实验的教师，他说：“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课，所有的科学研究都是从实验开始的”。因此受到学生欢迎。他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者，1824年倡议成立丹麦科学促进协会，创建了丹麦第一个物理实验室。

　　1908年丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”，以表彰做出重大贡献的物理学家。1934年以“奥斯特”命名CGS单位制中的磁场强度单位。1937年美国物理教师协会设立“奥斯特奖章”，奖励在物理教学上做出贡献的物理教师。

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巴耳末







　　巴耳末（Johann　Jakob　Balmer，1825～1898）瑞士数学兼物理学家。1825年5月1日生于瑞士洛桑。1849年在巴塞尔由于摆线的论文获博士学位。从1859年起一直在巴塞尔女子中学任数学教师，1865～1890年兼任巴塞尔大学讲师。1898年3月12日在巴塞尔逝世，终年73岁。
　　巴耳末在巴塞尔大学兼课时，受到该校一位对光谱很有研究的物理教授哈根拜希的鼓励，试图寻找氢光谱的规律，终于在1884年6月25日在巴塞尔公开发表了氢光谱波长的公式（巴耳末公式），后刊载在1885年《物理、化学纪要》杂志上。

　　巴耳末开始研究工作时，可见光区域的4条氢谱线已经过埃姆斯特朗等人大量较精确的测定，紫外区的10条谱线也在恒星光谱中发现。但是，当时这些数据是零散的，没有规律的。巴耳末首先否定了把谱线类比声音的做法，而从寻找可见光区域4条氢谱线的波长的公共因子和比例系数入手。他说：“看到前面叙述的三个波长（指Hα，Hβ，Hδ）的数字以后，就可以看出它们之间存在着一定的数字比例，就是说这些数字包含有一个公共因子。”

　　为寻找这一公共因子，他走过了一段曲折的道路。最初，他用数字试探的方法寻找谱线之间的谐和关系，曾顺利地找到了巴耳末认为不十分小的一个因子（30.38mm／107），但是，这一因子反映不出各波长之间的实际规律，只好放弃。巴耳未擅长投影几何，对建筑结构、几何素描有浓厚兴趣，受透视图中圆柱排列的启示，他改用几何方法。巧妙地利用几何图形为这些谱线的波长确定了另一个公共因子，其值为，然后用最简便的方法表示这些波长的数量关系。公式算出的波长和当时测得值的偏差最大不超过波长的1／40000。后来巴耳末又用公式推算出氢原子光谱的其他谱线，总共椎算出14条谱线的波长值，其结果和实验测定值完全符合。公式得到了实验的验证。

　　巴耳末公式是一个经验公式。它对原子光谱理论和量子物理的发展有很大的影响，为所有后来把光谱分成线系，找出红外和紫外区域的氢光谱线系（如莱曼系、帕邢系、布拉开系等）作出了楷模，对N.玻尔建立氢原子理论也起了重要的作用。

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贝克勒耳







　　贝克勒耳（Antoine Henri Becquerel,1852～1908）法国物理学家，放射性的发现者，1852年12月15日生于巴黎的一个科学世家。1872年进巴黎综合工科大学，1874年进桥梁公路学院，1877年毕业后任桥梁工程师。1892继其祖父A.C.贝克勒耳和父亲E.贝克勒耳担任法国自然史博物馆物理学教授。1908年担任法国科学院院长，同年7月又被选为科学院两个常务秘书之一。
　　H.贝克勒耳早年研究光学。1875年起研究兴趣转向法拉第发现的平面偏振光的偏振面在磁场中旋转问题。1883年开始研究红外光谱。1886年转而研究晶体对光的吸收，并由此于1888年获博士学位。H.贝可勒耳对放射性的发现与当时伦琴发现的X射线有关。在研究不同荧光物质对照相底版的作用时，他意外地发现了一种不可见的辐射。他用实验证明，这种射线，像X射线一样能使周围的气体电离；但又与X射线不同，它可以被电场或磁场偏转。他于1896年3月2日在法国科学院的例会上报告了这一重大发现。当时称这种射线为贝克勒耳射线，后经居里夫妇等人的努力，发现钍、钋、镭都放射这种射线，从而把这种现象定名为放射性。

　　此后，贝克勒耳又作了两项重要工作。1900年3月26日他从镭射线在电场和磁场中的偏转角度，测出射线中含有带负电的粒子，后称为?射线。第二项是1904年最先发现了放射性衰变。

　　贝克勒耳发现天然放射性，标志着原子核物理学的开端。由此他和居里夫妇共同获得1903年的诺贝尔物理学奖。然而，由于在长期的研究中受到放射性的伤害，贝克勒耳成为第一位被放射性物质夺去生命的科学家。于1908年8月25日逝世于勒克鲁瓦西克，享年仅56岁。

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玻恩（Max　Born，1882～1970）德国物理学家。量子力学的他建者之一，晶格动力学的奠基人。1882年12月11日生于普鲁士布雷斯劳一个犹太知识分子家庭。小时受父亲（医学教授）影响喜欢摆弄仪器和参加科学讨论。1901年进入布雷斯劳大学。1905年慕名人格了根大学以便听希耳伯特、阅可夫斯基等数学、物理学大师讲学。于1907年获博士学位。1912年受聘为格丁根大学讲师。1921年成为格了根大学物理系主任和理论物理学教授。

　　从1923年开始，他致力于发展量子理论，年轻的海森伯当时是他的助教和合作者，1925年海森伯提出他的“关于运动学和力学关系的量子理论”后，玻恩当即支持海森伯理论，认为其表达形式与矩阵代数一致，他和海森伯等人合作发表了长篇论文，用严整的数学形式全面系统地阐明海森伯理论。1926年薛定谔以波函数为基础，提出与海森伯的矩阵力学等价的波动力学，并把波函数看作是对实在的物质波的连续描述。玻恩从具体的碰撞问题的分析出发，提出了波函数的统计诠释波函数的二次方代表粒子出现的概率。由于这一贡献，他获得了1954年诺贝尔物理学奖。量子力学的提出使格丁根大学成为当时举世瞩目的物理中心之一。在玻恩的领导下，格了根群英苦革，自由讨论空气清跃。形成了可以和玻尔的哥本哈根学派相媲美的格丁根物理学派。

　　玻恩是一位杰出的教育工作者，他讲课出色，常组织名家讲学，他热诚待人，诲人不倦，奖励后起之秀，对年轻人的成就给予很高评价。他还善于向晚辈学习，如他认为他从其助手泡利那里学到的，比泡利从他那里学到的要多。

　　1933年希特勒上台，玻恩由于犹太血统，教授职位被剥夺，财产被没收，流亡到了英国。1936～1953年任爱丁堡大学教授。退休后回德国居住，仍继续进行科学与写作活动。在60余年的学术生涯中发表论文300余篇，出版了近30本著作。于1970年1月5日在格丁根逝世。墓碑上刻着他发现的著名公式：。

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玻尔







　　玻尔（Niels　Hendrik　David　Bohr，1885～1962）丹麦物理学家。1885年10月7日生于哥本哈根。7岁入小学后成绩一贯优异，敢于公开指出教材或教师讲课中的差错。从小爱好足球，身体很好，也擅长手工，他说过：“我是像一个哲学家和一个工匠那样地对物理学发生兴趣的。”父亲是哥本哈根大学生理学教授，玻尔少年时经常随父亲参加每周星期五丹麦科学家的家庭学术性聚会，受到了许多潜移默化的科学黛陶。18岁时进入哥本哈根大学的数学和自然科学系，主修物理学。大学低年级时参加哲学课外小组“黄道社”，积极地参加各种问题的讨论。大学二年级时他热中于研究水的表面张力问题，他自己设计与制造仪器，吹制玻璃管，做完一次实验往往需要若干小时。在精确测定的基础上，他参加了丹麦皇家科学院的有奖征文，他用振动射流法对水的表面张力进行实验和理论方面的研究，获得金质奖章。1909年获该校硕士学位。1911年以论文《金属电子论的研究》获博士学位。同年9月，他到英国剑桥卡文达什实验室进修据说他第一次与导师J.汤姆孙见面时，就操着不熟练的英语把他论文中批评汤姆孙的段落当面指出，使导师大为光火，因而给以冷遇。在一次实验室年度聚餐会上他聆听了来访的卢瑟福的长篇演说，为他的性格和成就所折服，随即干1912年3月转到了曼彻斯特随卢瑟福工作，这成了他一生的重要转折点。
　　他从研究不同的铝片对已射线的吸收问题开始，思考原子结构问题，并超负荷地全力工作。在这里他参加了卢瑟福的科学集体，并和卢瑟福建立了长期的亲密关系。当时人们对原子内部结构知之极少，只停留在光谱学和化学元素周期表的经验水平上。同时，按照卢瑟福的有核模型，明显地出现了正常状态下原子和分子的稳定性问题。不突破经典理论的框架。这一矛盾是难以解决的。1912年7月，他尝试着把量子概念和有核模型结合起来，写了一份论文提纲给卢瑟福。这一提纲后来被史学界称为《卢瑟福备忘录》。

　　1912年9月，他受聘在哥本哈根大学任教。他利用业余时间奋发努力，形成了自己的理论。1913年7月起，他以《论原子构造和分子构造》为题，连续三次在英国之哲学杂志上发表论文，后来被称为“伟大的三部曲”。这篇论文的三大部分是：“正法对电子的束缚”，“只包含单独一个原子核的体系”，“包含多个原子核的体系”。论文提出了五条公设（后来一般教材中归纳为三条）。在玻尔的原子理论中，最重要的是引入了“定态”和“跃迁”这两个全新的概念。“定态”概念把经典物理学在一定边界条件和初始条件下所允许的各种连续状态进行筛选，只允许某些分立状态存在，从而排除了定态之间的其他状态，形成若干鸿沟。

　　“跃迁”（最初叫“过渡”）则把一个定态到另一定态的变化看作一种突然的、整体的、不需时间的行为，不允许经典物理那种逐渐的、连续的、分阶段动作。两个状态之间的能量差形成了原子发射和吸收光的机制。这两个新概念解释了原子世界中原来互不关联的许多实验事实，如C粒子大角度散射，氢原子线光谱的各种公式。不同元素的X射线谱等、玻尔理论促进了新话线系（如赖曼系）的寻求和概括，核算了里德伯常量。天文学上发现的星体上的某些谱线（皮克林系）原来人们认为是属于氢原子，玻尔理论指出应属于氦原子并得到了实验验证。J.夫兰克和G.赫兹通过碰撞测出原子的“电离能”，玻尔指出这是原子的“激发能”，由此可以肯定地证明原子定态的存在。玻尔的成功使他1916年（31岁）担任了哥本哈根大学教授，1917年被选为丹麦科学院院士。

　　为了克服说明其他元素光谱时遇到的困难，并且进一步解释光谱线的强度、偏振以及原子其他诸多性质。说明元素周期表的构成等，1918年玻尔提出了对应原理，它的大意是说：在同一问题的经典理论与量子理论之间，总可以从形式上找到相对应的类比关系。他认为：对一个周期性体系来说用经典理论（如用经典广义坐标中的傅立叶系数）来描述周期性体系的运动，和用量子理论（如体系的跃迁概率）来描述时，两者存在着简单的对应关系。这一理论后来导致了海森伯矩阵力学的发展。玻尔利用这一原理，合理地解释了众多的现象，如各元素的光谱与X射线谱、原子中电子的组态和元素周期表等。1922年12月，玻尔由于上述这些成就荣获诺贝尔物理学奖。

　　1921年，玻尔倡议并建立了哥本哈根大学理论物理学研究所，并领导这一世界性的科学中心40年，形成著名的哥本哈根学派，在量子力学的发展中起着独特的作用，取得了许多重大的成果，并培养出大批优秀的学者。例如，玻尔的对应原理导致了海森伯矩阵力学的形成；在相互的启发鼓励下涌现了玻恩对波函数的概率诠释；海森伯的不确定原理；以及后来玻尔提出的互补原理等。30年代中期，玻尔还提出了关于原子核构成的“液滴模型”、复合核概念等，促进了重核裂变的发现和原子核能的研究。

　　玻尔待人诚恳，善于激发年轻科学家们的科学热情。1961年访苏时，他的学生之一朗道问他有什么秘诀把许多才华横溢的青年团结在自己周围？他说：“没有什么秘诀，只是我不怕在他们面前显露我的愚蠢。”他在丹麦被纳粹占领期间，坚决不参加傀儡政府组织的活动，而和地下爱国组织密切合作，组织专门机构营救被希特勒迫害的德、意等国大批知识分子。1943年，他逃脱了德军的逮捕，经瑞典转赴英、美0参加了英美联合研制原子弹的工作。他担心核武器出现后如何保卫世界和平问题，为此而奔走呼号。1950年他为此发表了《致联合国的公开信》。在他倡议下玻尔建立并领导了欧洲核子研究中心和北欧原子物理研究所。

　　1937年夏季，玻尔及其子人玻尔（1922～）曾到中国上海、杭州、南京和北平等地访问，表达了对中国人民的友谊。1947年他亲自设计了自己的族徽，其中心图案是中国的古代八卦“太极图”形象地表示了他的互补思想。