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吴有训:从江西高安到美国芝加哥,探索 X 射线的科学家

2024-06-25 21:48:40信息公告16

胡家耀《吴有训:中国近代物理学的奠基人》高中人物传记阅读问答D0l物理好资源网(原物理ok网)

吴有训1897年4月26日出生于江西省高安市。在私塾读书期间,由于老师是比较现代的人物,他受到了西学的启蒙教育。1916年7月,他进入南京高等师范学校理化系学习。在此期间,他有幸在物理学家胡刚复的指导下接触到了与X射线相关的基础知识。1921年,他赴美留学,考入芝加哥大学物理系。D0l物理好资源网(原物理ok网)

芝加哥大学是美国最著名的大学之一,有着悠久的历史,物理学家康普顿曾在此任教。吴有训来到芝加哥大学,成为康普顿的弟子,在康普顿的指导下,进行X射线问题的研究。D0l物理好资源网(原物理ok网)

康普顿的X射线量子散射理论由于实验证据不足,并没有立即得到物理学界的广泛认可。当时,许多科学家都在进行这项实验。吴有训恰好与康普顿在实验室里做研究。他利用自己过人的实验天赋,设计出最佳实验配置,然后用多达15种不同的样品材料进行X射线散射实验,结果全部与康普顿理论相符,从而形成了这一理论广泛适用性的有力证明。他的工作得到了康普顿本人的高度重视和评价,他把吴有训得到的15种物质的X射线散射光谱和自己得到的石墨散射光谱收录在专著《X射线和电子》中,作为他量子散射理论的主要实验证据。D0l物理好资源网(原物理ok网)

吴有训对康普顿效应的另一个重要证明,是消除了著名X射线专家哈佛大学杜安尼及其助手克拉克对康普顿效应的两个疑虑。此外,吴有训还为康普顿散射理论的发展做出了一个十分重要的贡献——他用精确的实验解决了康普顿散射谱中变线与恒线的能量比问题,并首次对这一比例进行了严格的定量测量。D0l物理好资源网(原物理ok网)

1926年,吴有训获得芝加哥大学博士学位,谢绝了康普顿教授回国的邀请。1928年8月,他应清华大学理学院院长叶企孙之邀,到清华任教。当时,我国的物理学研究尚处于起步阶段。1929年,吴有训在清华大学建立了我国第一个近代物理实验室,在中国开展X射线问题的研究,开创了我国物理学研究的先河。但即便是当时国内科研条件最好的清华大学物理系,也无法满足吴有训开展实验的要求,他只好改变研究方向,把物理学理论研究作为主要研究方向。 1930年10月,吴有训在美国著名杂志《自然》上发表了回国后的第一篇理论文章《论单原子气体散射X射线的强度》。这是中国物理学家在国际权威科学期刊上发表的最早的论文之一。以此为起点,吴有训对单原子气体、双原子气体和晶体的X射线散射强度、温度对散射的影响、散射系数等问题进行了一系列理论探索,取得了重要的研究成果。D0l物理好资源网(原物理ok网)

吴有训不仅是一位杰出的物理学家,也是一位杰出的教育家。从1926年起,吴有训先后在上海大同大学、南京中央大学、清华大学任教二十余年。他不仅为中国培养了几代物理学家,他的教育实践也为后人留下了许多宝贵的经验。D0l物理好资源网(原物理ok网)

吴有训虽然主张学术独立,但他从不自我封闭,而是尽力促进科学交流。正是由于吴有训等老一辈中国科学家的高水平研究工作,引起了国际科学界同行的关注,从而引来了许多国际物理学大师来华讲学。1935年7月,现代量子力学的奠基人之一、诺贝尔物理学奖获得者狄拉克应邀来华;1937年初,国际物理哥本哈根学派领袖、丹麦物理学大师玻尔应邀来清华作原子结构报告。这些大师的讲座,使清华师生增长了对最前沿科学的了解,开阔了视野。D0l物理好资源网(原物理ok网)

此外,吴有训还十分重视国内学校与科研机构的交流,他曾在北京大学、燕京大学等国外学校兼职任教,还组织学生到北京科学院物理研究所等科研机构参观学习。这些活动和举措,对清华大学物理系的教学和科研工作起到了很好的促进作用。D0l物理好资源网(原物理ok网)

20世纪30年代,他积极推动中科院恢复办学和留学考试,亲自参与中科院教学指导工作,并主持赴美留学考试,使一大批优秀青年学子获得了留学深造的机会,其中王德熙、胡宁、吴仲华、黄家驷、杨振宁、洪朝生、何秉棣、李政道等后来成为著名科学家。D0l物理好资源网(原物理ok网)

(摘自龚明俊《感动中国的100位爱国科学家》)D0l物理好资源网(原物理ok网)

(1)下列材料最恰当的分析和概括是( )( )(5分)D0l物理好资源网(原物理ok网)

答:吴有训得益于良师,而超越了他。他读私塾,受到新人物的启发;他进入大学,并D0l物理好资源网(原物理ok网)

物理学家胡刚复指导他去美国留学,成为康普顿的弟子,并发展了他的X射线量子散射理论。D0l物理好资源网(原物理ok网)

B.康普顿对吴有训的工作给予了高度评价和评价,发表了他所得到的15种物质的X射线散射光谱。D0l物理好资源网(原物理ok网)

他将其收录到专著《X射线和电子》中,从而填补了X射线量子散射理论的实验证据空白。D0l物理好资源网(原物理ok网)

吴有训不仅是一位杰出的物理学家,也是一位杰出的教育家,在他二十多年的教书育人生涯中,以深厚的学识、科学的方法和丰富的经验,培养了几代中国物理学家。D0l物理好资源网(原物理ok网)

吴有训在美国留学期间,为物理实验研究打下了坚实的基础,但他并没有止步于此。回国后,他又去D0l物理好资源网(原物理ok网)

他不断进取,将理论物理研究作为主要研究方向,取得了重要的研究成果。D0l物理好资源网(原物理ok网)

E.国际物理学大师来中国访问、讲学,一部分是由于中国老一辈科学家的研究水平很高。D0l物理好资源网(原物理ok网)

近代物理学家传记D0l物理好资源网(原物理ok网)

该项工作引起了国际科学界同行的关注,同时也得益于吴有训先生对科学交流的大力推动。D0l物理好资源网(原物理ok网)

(2)吴有训对康普顿效应做出了哪些重要贡献?请结合材料简要概括。(6分)D0l物理好资源网(原物理ok网)

(3)为什么称吴有训为“中国现代物理学的奠基人”?请结合材料简述其理由。(6分)D0l物理好资源网(原物理ok网)

(4)吴有训如何倡导学术交流?请结合材料谈谈你的看法。(8分)D0l物理好资源网(原物理ok网)

参考答案:D0l物理好资源网(原物理ok网)

(l)C、E(C 3分,E 2分,D 1分,A、B 均不扣分。D不准确,主要是国内科研条件不能满足吴其训开展实验的要求;A错误,材料只说吴有训对康普顿散射理论的发展作出了重要贡献,但不能由此推断吴有训在物理上取得的成就超过了康普顿;B太绝对,康普顿有自己实验过的石墨散射谱,但实验证据不充分。)D0l物理好资源网(原物理ok网)

(2) ①设计最佳实验配置近代物理学家传记,并用多种样品进行X射线散射实验,证实了康普顿效应的普遍适用性; ②用实验消除了哈佛专家及其助手对康普顿效应提出的两个疑问; ③利用精密的实验,首次对康普顿散射谱中变线与不变线的能量比进行了严格的定量测量,发展了康普顿散射理论。(每分2分)D0l物理好资源网(原物理ok网)

(3) ①实验研究:建立了我国第一个近代物理实验室,开创了中国物理学研究的先河; ②理论研究:是我国最早在国际权威科学期刊上发表论文的物理学家之一近代物理学家传记,对许多物理问题进行了一系列理论探索; ③教育实践:为中国培养了几代物理学家,留下了许多宝贵的教育经验可供借鉴。(每分2分)D0l物理好资源网(原物理ok网)

(4)①开拓国际视野,促进国际交流,使清华师生增加对最前沿科学的了解,开阔视野;②开拓思路:促进国内学校、科研机构的交流,推动清华大学物理系的教学和科研工作;③放眼长远:推动恢复物理所和出国留学考试,让优秀的青年学子有机会继续深造。D0l物理好资源网(原物理ok网)