“本来我只是想旁听一下,看看大家最近的研究成果怎么样。”
“但你们的于教授临时让我做开场演讲,简直是不讲武德。”
众人大笑。
“核物理目前恐怕是物理学最火热的话题,堪比当初的量子力学。”
“也确实值得讲一讲。”
“最近,我经常听到一些说法,有人认为核物理和运气有关,和实力无关。”
“新发现全靠瞎猫碰到死耗子,而不是通过逻辑和分析得出。”
“对此,我想谈谈自己的看法。”
哗!
众人的表情瞬间郑重起来。
这可是一个很关键的问题。
“我认为原子学这门学科,所有的表象背后,其实都有一个共同的本质。”
“那就是物质和物质、物质和电磁波之间的相互作用。”
“我举个形象的例子。”
“以x射线为例。”
“1895年,伦琴教授发现x射线后,当时的物理学界简直惊为天人。”
“因为没有任何现有的物理理论能解释这种现象。”
“仅仅给阴极管上通电就能产生这种匪夷所思的射线。”
“后来,汤姆逊教授发现了电子,大家终于对x射线的产生有了一定的理解。”
“阴极管的阴极是钨丝,它在加热后,就会放出逸散的电子,这就是热致电子发射原理。”
“这些电子在阴极管的高压下就形成了高速电子流。”
“接着,电子流撞击到阳极的金属靶材上,从而产生了x射线。”
“所以,x射线的本质就是高速电子流和金属靶材相互作用的结果。”
“但新问题来了,这个相互作用的本质或者说过程又是什么呢?”
“当时依然没有办法解答。”
“直到原子结构被搞清楚了,x射线的本质才终于被揭开。”
“x射线一共有两种类型:连续x射线和特征x射线。”
“当高速运动的电子撞击到金属靶材上时,电子在靶原子核的电场作用下,受到电场力,导致其速度的大小和方向发生急剧变化。”
“这时候,电子的一部分动能就会转化成光子辐射出去。”
“这些光子就是x射线。”
“根据计算公式.”
李奇维一边说一边在黑板上演示。
在场众人听的热血沸腾。
这种手撕原理的感觉实在太爽了。
而且大部分人都是第一次如此深刻地理解x射线的产生。
以前他们只知道产生方法,却不知道产生的本质。
“根据结果可知,阴极管的电压大小、电子接近靶核的位置、靶核的大小等因素都会影响x射线光子的能量。”
“因此,这种方法所产生的x射线在光谱上是连续的。”
“它的波长是一个范围而不是一个具体的数值。”
“所以被称为连续x射线。”
“但是高速电子流撞击还有第二种情况。”
“那就是它正好撞击到靶材原子的内层电子上。”
“根据玻尔-李模型,当原子的内层电子被击脱时,外层的电子就有可能会跃迁补充进去。”
“由于外层电子的能量比内层高,所以在向下跃迁的过程中,外层电子就会释放能量。”
“这部分能量也会以光子的形式辐射出去。”
“而且该光子的能量只和两个轨道的能级有关,和其它因素没关系。”
“这就是所谓的特征x射线。”
哗!
众人顿时有种拨开云雾见光明的悟道之感。
李教授仅仅通过两个示意图和公式,就深入浅出地解释了x射线的本质。
哪怕是在研究所实习的本科生都听懂了。
什么是大师?
这就是大师!
这时,李奇维接着说道:
“在这个基础上,还可以添加别的内容。”
“比如把高速电子流换成x射线,那么实验就变成了吴-康普顿效应,解释的是x射线和电子的碰撞。”
“总之,对于原子学中那些纷繁复杂的各种轰击实验,大家不要去死记硬背。”
“什么射线撞击什么靶材,会产生什么粒子,等等。”
“这些实验的诞生虽然有运气的成分,但是其背后的道理却是靠逻辑分析而得出的。”
“就以近期最火的人工放射性为例。”
“我可以给大家示范一下,就用刚刚的思维来尝试解释这个实验背后的本质。”
“伊蕾娜所用的铝箔,用同位素表示是:al-27。”
“即原子核内有13个质子,14个中子,这也是铝元素最稳定的同位素。”
“当α射线撞击到原子核上后,假设其被铝原子核完全捕获,那么此时的原子核就变成了15个质子和16个中子。”
“很明显,原子核变成了p-31。”
“但p-31却是磷元素最稳定的同位素,它不可能具有放射性。”
“因此,假设错误。”
“我们再次假设,铝原子核在捕获一个α粒子后,很有可能又放出了一个中子。”
“这时候,p-31就变成了p-30,这是从未发现过的磷同位素,它有很大的可能性具有放射性。”
“至于这个p-30到底会放射出什么射线,这就需要靠实验去验证了。”
“或许会得到很有意思的发现。”
嘶!
所有人倒吸一口冷气。
“李教授真是太牛逼了!”
“他竟然解释了人工放射性的本质!”
“现在很多人还在努力复现伊蕾娜博士的实验,企图找到更多的人工放射性元素。”
“但是李教授却站的更高,他用理论完美解释了伊蕾娜博士的实验。”
“不对,说完美有点太过了,毕竟这只是一个猜想而已。”
一时间,整个会议室内议论纷纷。
饶敏泰等人心神震撼!
刚刚的内容,甚至可以写成一篇牛逼的论文了,绝对是自然封面级别的。
但是对于李教授而言,却只是一个即兴的演讲开场。
这种差距让人望尘莫及。
世人所追逐的荣誉,只是他散发的一缕微不足道的光芒。
最后,李奇维总结道:
“所以,我希望大家能明白,原子研究、核物理研究,绝对不是单纯的运气学。”
“我们要从表面的现象中,多思考,善思考,去理解背后的本质。”
“以相互作用为手段,粒子变化为重心,把理论和实验结合起来。”
“遇到那些不确定的现象,再去大胆提出猜想。”
哗!
会场内顿时响起雷鸣般的掌声。
于隐心中感慨道:
“每次听老师的演讲,我都无比怀念那段一心研究学术的时光。”
“没有任何外界的干扰,徜徉在纯粹的理性逻辑之海中,享受科学之美。”
(本章完)
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