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第13课海水为什么是蓝的

拉曼

1.人物简介:

    拉曼又译喇曼(Sir ChandrasekharaVenkata Raman, 1888(戊子年)-1970)因光散射方面的研究工作和喇曼效应的发现,获得了1930年度的诺贝尔物理学奖。拉曼是印度人,是第一位获得诺贝尔物理学奖的亚洲科学家。拉曼还是一位教育家,他从事研究生的培养工作,并将其中很多优秀人材输送到印度的许多重要岗位。拉曼1888117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,培养他对音乐和乐器的爱好。

2.人物生平

他天资出众,16岁大学毕业,以第一名获物理学金奖。19岁又以优异成绩获硕士学位。1906年,他仅18岁,就在英国著名科学杂志《自然》发表了论文,是关于光的衍射效应的。由于生病,拉曼失去了去英国某个著名大学作博士论文的机会。独立前的印度,如果没有取得英国的博士学位,就意味着没有资格在科学文化界任职。但会计行业是当时唯一例外的行业,不需先到英国受训。于是拉曼就投考财政部以谋求一份职业,结果获得第一名,被授予了总会计助理的职务。

1934年,拉曼和其他学者一起创建了印度科学院,并亲任院长。1947年,又创建拉曼研究所。他在发展印度的科学事业上立下了丰功伟绩。拉曼抓住分子散射这一课题是很有眼力的。在他持续多年的努力中,显然贯穿着一个思想,这就是:针对理论的薄弱环节,坚持不懈地进行基础研究。拉曼很重视发掘人才,从印度科学教育协会到拉曼研究所,在他的周围总是不断涌现着一批批赋有才华的学生和合作者。就以光散射这一课题统计,在三十年中间,前后就有66名学者从他的实验室发表了377篇论文。他对学生谆谆善诱,深受学生敬仰和爱戴。拉曼爱好音乐,也很爱鲜花异石。他研究金刚石的结构,耗去了他所得奖金的大部分。晚年致力于对花卉进行光谱分析。在他80寿辰时,出版了他的专集:《视觉生理学》。拉曼喜爱玫瑰胜于一切,他拥有一座玫瑰花园。拉曼1970年逝世,享年82岁,按照他生前的意愿火葬于他的花园里。

X射线的康普顿效应发现以后,海森堡曾于1925年预言:可见光也会有类似的效应。1928年,喇曼(下图)在《一种新的辐射》一文中指出:当单色光定向地通过透明物质时,会有一些光受到散射。散射光的光谱,除了含有原来波长的一些光以外,还含有一些弱的光,其波长与原来光的波长相差一个恒定的数量。这种单色光被介质分子散射后频率发生改变的现象,称为并合散射效应,又称为喇曼效应。这一发现,很快就得到了公认。英国皇家学会正式称之为“20年代实验物理学中最卓越的三四个发现之一”。

喇曼效应为光的量子理论提供了新的证据。频率为ν0的单色光入射到介质里会同时发生两种散射过程:一种是频率不变(ν=ν0)的散射,即瑞利散射,是由入射光量子与散射分子的弹性碰撞引起的;另一种是频率改变(ν=ν0±νR)的散射,即喇曼散射,其中νR称为喇曼频率。散射光频率的改变是由于入射光量子与散射分子之间发生了能量交换,交换的能量(hνR)由散射分子的振动或转动能级决定。后人研究表明,喇曼效应对于研究分子结构和进行化学分析都是非常重要的。