亚洲第一位诺贝尔物理学奖得主——拉曼

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1、《物理教学》2009年12期亚洲第一位诺贝尔物理奖得主——拉曼河北内丘中学侯建敏1921年，印度的一位学者在英国皇家学会上做完研究报告，尔后取道地中海乘船回归祖国。 傍晚，他站在甲板上，望着浩瀚的海水，习习的凉风扑面而来，吹走了他旅途的劳累。其他旅客也在甲板上漫步，其中一对母子的对话引起了他的注意，不由地侧耳倾听。“妈妈，这个大海叫什么名字？”孩子看着湛蓝的海水，欢呼着。    “地中海。”妈妈不假思索地回答。    “为什么叫地中海？”孩子半晌之后继续发问。    “因为它夹在欧亚大陆和非洲大陆之间。”妈妈想了一会儿作答。    “那它为什么是蓝色的？”孩子寻

2、根究底。    年轻的母亲，被孩子问得一时语塞，只好把求助的目光投向了饶有兴致的他。他轻轻地拉着孩子的手，微笑着说： “海水之所以呈蓝色，是因为它反射了天空的颜色。”    这一解释出自以发现惰性气体而闻名于世的英国物理学家瑞利勋爵。 可是，在告别了那对母子后，他的心总是不踏实，总觉得自己的解释不够充分，没有十足的信服力。男孩的那颗好奇心、那双充满探索精神的大眼睛和那些接二连三的 “为什么”，总是浮现在他的面前，他的心灵受到了强烈的震撼。 他回到加尔各答后，立即着手研究海水为什么是蓝色的。经过细致的研究和严密的推理，从光线散射与水分子相互作用入手，证明出水分子对

3、光线的散射使海水呈现出蓝色的机理与大气分子散射太阳光而使天空呈现蓝色的机理完全一样。他进一步研究，又在固体、气体和液体中分别发现了一种普遍存在的光散射效应，为20世纪初的科学界最终接受光的粒子说提供了有力的证据。1930年，他走上了诺贝尔领奖台，成为印度历史、也是亚洲历史上第一个获此殊荣的科学家。他就是世界著名的物理学家——钱德拉塞卡拉·温卡达·拉曼（ChandrasekharaVenkataRaman）。    来之不易的物理学教授拉曼1888年11月7日出生于印度南部的特里奇诺波利。父亲是一位大学数学、物理教授，自幼对他进行科学启蒙教育，培养了他对音乐和乐器

4、的兴趣。他天资出众，16岁大学毕业，以第一名的成绩获得物理学金奖。1906年，他仅18岁，就在英国著名科学杂志《自然》上发表了论文，题目是《论光束的散射》。19岁又以优异成绩获得硕士学位。他向伦敦剑桥大学申请进修并得到了批准，但因为筹集不到赴英的路费，只好放弃这个难得的机会。就这样,拉曼失去了去英国作博士论文的机会。独立前的印度，如果没有取得英国的博士学位，就没有资格在科学文化界任职。但会计行业是唯一的例外，不需先到英国受训。于是拉曼就报考财政部的考试以谋求职业，结果获得第一名，被授予总会计助理的职务。拉曼在财政部工作很出色，担负的责任也越来越重，但他并不想沉浸

5、在官场之中。他念念不忘自己的科学目标，把业余时间全部用于继续研究声学和乐器理论。加尔各答有一所学术机构，叫印度科学教育协会，里面有实验室，拉曼就在这里开展他的声学和光学研究。经过十年的努力，拉曼在没有高级科研人员指导的条件下，靠自己的努力作出了一系列成果，也发表了许多论文，在当时科学界享有很高的声誉。1917年加尔各答大学破例邀请他担任物理学教授，从此,他终于能专心致力于自己热爱的科学研究了。从“蓝色的追问”到“拉曼效应”他在加尔各答大学任教期间，仍在印度科学教育协会进行实验，不断有学生、教师和访问学者到这里来向他学习、与他合作，这样，逐渐形成了以他为核心的学术

6、团体。这时，加尔各答正在形成印度的科学研究中心，加尔各答大学和拉曼小组在这里面成了众望所归的核心。他们的好多成果已经得到了国际上的认同。1921年，受英国皇家学会的邀请，由拉曼代表加尔各答大学去讲学，在讲学完毕回国的途中，发生了文章开头的一幕。拉曼返回印度后，那个小孩“蓝色的追问”一直萦绕着他，他立即在科学教育协会开展一系列的实验和理论研究，探索各种透明媒质中光散射的规律。许多人参加了这些研究。这些人大多是学校的教师，他们在休假日来到科学教育协会，和拉曼一起或在拉曼的指导下进行光散射或其它实验，对拉曼的研究发挥了积极作用。他们先是考察各种媒质分子散射时所遵循的规

7、律，选取不同的分子结构、不同的物态、不同的压强和温度，甚至在临界点发生相变时进行散射实验。终于证明出水分子对光线的散射使海水呈现出蓝色的机理与大气分子散射太阳光而使天空呈现蓝色的机理完全一样。找到海水变蓝的原因之后他并没有就此止步，1922年，拉曼写了一本小册子总结了这项研究成果，题名《光的分子散射》，书中系统地说明了自己的看法。在最后一章中，他提到用量子理论分析散射现象，认为进一步实验有可能鉴别经典电磁理论和光量子。1923年4月，他的学生之一拉玛纳桑（K.R.Ramanathan）第一次观察到了光散射中颜色改变的现象。实验是以太阳作光源，经紫色滤光片后照射盛

8、有纯水或纯酒精的烧瓶，然