吴有训：中国近代物理学的奠基人

胡家尧

1897年4月26日，吴有训出生在江西省高安市。在私塾求学期间，由于先生是一位比较新派的人物，他受到了西学启蒙教育。1916年7月，他进入南京高等师范学校理化部学习。在这期间，他有幸在物理学家胡刚复的引导下接触到与X射线有关的基础知识。1921年，他赴美留学，进入芝加哥大学物理系学习。

芝加哥大学是美国历史悠久的著名学府之一。物理学家康普顿在这里任教，吴有训来到芝加哥大学后拜康普顿为师，在他的指导下从事X射线问题的研究。

康普顿提出的X射线量子散射理论，由于实验证据还不充分，没有立即获得物理学界的广泛承认。当时着手进行这一实验的科学家很多，吴有训此时恰好在实验室跟随康普顿进行研究工作，他用非凡的实验才能，设计出最佳实验配置后，陆续使用多达l5种不同的样品材料进行X射线的散射实验，结果无一不与康普顿的理论相符合，从而形成了对此理论广泛适用性的强有力证明。他的工作得到了康普顿本人的高度重视和评价，他把吴有训所获得的15种物质X射线散射光谱与他自己的那张石墨散射谱，一并收入了他的专著《X射线与电子》中，作为其量子散射理论的主要实验证据。

吴有训对康普顿效应的另一项重要证明工作，就是用实验消除了来自美国哈佛大学的著名X射线专家杜安尼及其助手克拉克对康普顿效应的两项质疑。此外，吴有训在发展康普顿散射理论方面也有非常重要的贡献——他用精确的实验解决了康普顿散射光谱中变线与不变线之间的能量比率问题，第一个对这一比值进行严密的定量测量。

1926年，吴有训获得芝加哥大学博士学位，谢绝康普顿教授的挽留回国。1928年8月，他受清华大学理学院院长叶企孙邀请到清华任教。当时，我国的物理学科研究还处于草创时期。1929年，吴有训在清华大学建立我国第一个近代物理学实验室，进行国内X射线问题的研究，开创了中国物理研究的先河。但即便是具备当时国内最好研究条件的清华大学物理系，仍然不能满足吴有训开展实验的要求，他只好改变研究方向，以物理理论研究作为自己主要的研究方向。1930年10月，吴有训在美国著名的《自然》杂志发表了他回国后的第一篇理论文章《论单原子气体全散射X射线的强度》，这是中国物理学家最早在国际权威科学刊物上发表的论文之一。以此为起点，吴有训对X射线经单原子气体、双原子气体和晶体散射的强度、温度对散射的影响和散射系数等问题进行了一系列的理论探索，取得了重要的研究成果。

吴有训不仅是一位杰出的物理学家，而且是一位杰出的教育家。自1926年起，吴有训辗转任教于上海大同大学、南京中央大学和清华大学等校，前后长达20余年，不但为中国培养了几代物理学家，而且他的教育实践也为后辈留下了许多可资借鉴的宝贵经验。

吴有训虽然倡导学术独立，但他决不自我封闭，而是极力促进科学的交流。正是由于吴有训等中国老一代科学家的高水准研究工作，引起国际科学界同行的注目，促成了当时许多国际大师级物理学家来华访问讲学。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，国际物理学界哥本哈根学派领袖、丹麦物理大师玻尔应邀赴清华作了有关原子结构方面的报告。这些大师的演讲，使清华师生增长了科学最前沿的知识，开阔了眼界。

此外，吴有训亦重视国内校际及研究机构间的交流，他本人曾在北京大学、燕京大学等外校兼课，也组织学生到北平研究院物理研究所等研究机构进行参观学习。这些活动和措施，对清华物理系的教学和研究工作产生了很好的推动作用。

上世纪三十年代，他积极推动恢复研究院和留学考试，亲自参加研究院的教学指导，并主持留美入学考试，大批优秀青年学子因此获得进一步深造的机会，其中汪德熙、胡宁、吴仲华、黄家驷、杨振宁、洪朝生、何炳棣、李政道等后来成为著名科学家。

（摘编自龚明俊《感动中国的100位爱国科学家》）

16.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）

17.吴有训因为哪几个方面的突出贡献而被称为“中国近代物理学的奠基人”？（6分）

18.作为一位杰出的教育家，吴有训在培养后辈方面做了哪些工作？请结合材料概括说明。（6分）

 

 

 

 

答案：

16. （六分，每点两分）
①设计最佳实验配置，使用多种样品进行散射实验，证实了效应的广泛适用性；
②用实验消除了美国哈佛专家及其助手对康普顿效应的两项质疑；
③用精确的实验第一个对康普顿散射光谱的相关能量比率进行了严密的定量测量，发展了康普顿散射理论。
17.（6分，每点2分，概括出方面得1分，概括出贡献得1分）
①实验研究方面：建立了我国第一个近代物理实验室，开创了中国物理研究的先河；
②理论研究方面：是中国最早在国际权威科学刊物上发表论文的物理学家之一，对诸多物理闯题进行了一系列理论探索；
③教育实践方面：为中国培养了几代物理学家，并留下了许多可供借鉴的宝贵教育经验。
18. （六分，每点两分）
①推动国际交流，使清华师生增长了科学最前沿的知识，开阔了眼界；
②推动国内校际及研究机构间的交流，推进了清华物理系的教学和研究工作；
③推动恢复研究院和留学考试，使优秀青年学子获得进一步深造的机会。