与党同行 追寻科学家精神 建功新时代： “中国近代物理学奠基人” 吴有训

时间砥砺信仰，岁月见证初心。为庆祝中国共产党成立100周年，淄博科普特别开设“《与党同行 追寻科学家精神 建功新时代》专题，讲述中国科学家的故事，弘扬科学家精神，号召广大科技工作者以“争”“拼”“闯”“快”“优”的要求，强化重点攻坚和创新落实的使命担当，围绕中心、躬身入局、实干为先，再立新功，服务全市高质量发展，为中国共产党百年华诞献礼。

验证康普顿效应

    吴有训对近代物理学的重要贡献，主要是全面地验证了康普顿效应。康普顿最初发表的论文只涉及一种散射物质（石墨），尽管已经获得明确的数据，但终究只限于某一特殊条件。为了证明这一效应的普遍性，吴有训在康普顿的指导下，做了7种物质的X射线散射曲线，证明只要散射角相同，不同物质散射的效果都一样，变线和不变线的偏离与物质成分无关。他们在1924年联名发表题为《经轻元素散射后的钼K·射线的波长》一文，论文刊登于《美国科学院通报》（Proc．Nat．Acad．Sci．）第10卷上。文中写道：“这些实验无可置疑地证明了散射量子理论所预言的光谱位移的真实性。”

    1930年10月，吴有训在美国著名的《自然》杂志发表了他中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》，开始了对单原子气体、双原子气体和晶体散射的散射强度理论研究。

    1932年，吴有训在美国《物理学评论》上发表了题为《双原子气体X射线散射》一文，认为当时华盛顿大学物理系教授江赛的散射强度公式，缺少一个校正因子，并令人信服地阐明了他分析的正确性。

1 不同意"康普顿--吴有训效应"的提法

    康普顿效应发现于1922年，这一发现具有伟大的历史意义，但是由于经典物理观念根深蒂固，康普顿效应一经提出，就遭到人们的怀疑和非难。有人认为实验证据不够充分，提出新的实验结果，作出新的解释。向康普顿的结论挑战。为了取得更全面的实验证据，康普顿所在的芝加哥大学物理实验室开展了深入的研究，其中来自中国的研究生吴有训工作最有成效。他以高超的实验技术、严密细致的，为康普顿效应的确认作出了重大贡献。

    吴有训是1921年底赴美，1922年1月进入芝加哥大学，正好在这两年，康普顿以访问学者身份在芝加哥大学从事研究和教学，1923年，他正式成芝加哥大学教授。所以几乎从一开始，吴有训就和康普顿一起进行X射线的散射实验。康普顿最初发表的论文只涉及一种散射物质（石墨），尽管已经获得了明确的资料，但终究还只限于某一特殊条件，难以令人信服。为了证明这一效应的普遍性，吴有训在康普顿的指导下，做了七种物质的X射线散射曲线，并于1925年发表论文，有力地证明了康普顿效应的客观存在。

    吴有训进一步研究康普顿效应，并且把康普顿效应的理论向前推进。有一段时期前苏联学者鉴于吴有训的工作对肯定康普顿效应有功绩，因此将康普顿效应改称为康普顿-吴有训效应，吴有训却公开表示不同意，表现了一位科学家求实的态度和谦虚的美德。

2  康普顿一生最得意的学生

       1926年，吴有训以"康普顿效应"为题通过了博士论文答辩，同年回国。康普顿非常赞赏吴有训的才干，晚年曾向杨振宁说：吴有训是他一生中最得意的学生。在他的一本著作中引用了吴有训所作的15种物质散射曲线，这张图一直被各种著作和教科书引用，成了康普顿效应最有力的实验证据之一。

3广开学校大门，促进国际学术交流

　  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和科学研究的组织者。自1926年秋学成归国起，吴有训辗转任教于上海大同大学、南京中央大学（今南京大学）和北平的清华大学 等校，前后长达20余年，不但为中国培养了大批优秀人才，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。吴有训在物理教学中有几个显著的特点：第一，注重基本概念，启发学生从一些简单的事实中领悟出深刻的道理；第二，提倡自己动手，重视培养学生的实验技能；第三，鼓励自学，培养学生的自学能力；第四，重视拓宽学生的知识面，鼓励学生适当选修外系课程。他还强调教师不能脱离科学研究前沿，并且身体力行，边教书边做研究工作，这就使教学有了丰富的新内容。他也十分重视对外交流，鼓励本系教师到别的系甚至外校去兼课，他本人就曾在北京大学兼过课，同时也注意邀请外系、外校的学者来本系、本校讲学。特别值得一提的是：1935年吴有训曾邀请了英国剑桥大学的著名物理学家狄拉克(Dirac)来华讲学，狄拉克于当年7月到达北平，在清华大学作了三天的学术访问，应正电子有关问题发表演讲，这是当时国际物理学界的最前沿课题之一。此外，丹麦的物理学大师玻尔于1937年初到中国访问时，也应邀在清华大学作过学术报告。这些交流活动无疑使清华物理系的师生们开阔了眼界，也给科研和教学活动增添了新的活力。