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徐亦庄,物理教育家,光学家。为工科院校物理课程的建设和骨干教师的培养做出了贡献。在结合中国国情改革课程内容以及内容现代化方面发挥了积极作用。在清华大学率先成立新兴科技系所,主持理论物理教学,为科技人才打下扎实的基础。较早在高校中开展新型激光器及其应用的研究,在白光激光器、红外气体激光器及红外激光化学的研究中做出有特色的创新成果。
主要科学技术成就
稳定工科物理教学,促进物理教学改革
1952年院系调整后的清华大学成为一所多科性工科大学,学校的规划及学生人数日益扩大。中华人民共和国成立初期工科学生学习一年普通物理,与理科学生相同,按照前苏联工科大学大纲要求,内容有较大变动,没有合适的教材。徐亦庄团结几位骨干教师日夜奋斗,用突击两周学习的俄文,借助字典翻阅材料,及时开出新的物理课。1953年底前苏联专家来教研组指导,每周3次,全国二十几所工科院校派来进修教师学习。徐亦庄协调专家与他们之间的工作,为他们整理组织教研组工作的资料,并参与指导。到1956年专家回国,这些同志陆续回原单位,都成为各校物理教研室的主任和骨干。
“大跃进”年代,“教育与生产劳动相结合”的口号和加强基础理论教育的必要,多有对立与冲突。在高校中以批判旧的教育制度为名,把一些基础理论以及一些著名科学家都作为批判对象。正常的教学秩序被打乱,甚至用生产代替教学。徐亦庄保持头脑冷静,表示不赞同这些做法,他说麦克斯韦电磁理论是科学,是批不倒的。在他的课上坚持基本内容不能改,不同意那些不科学的提法。
徐亦庄认为理工分校对工科院校的发展有不利的一面,因此保护工科院校的基础课有重要意义。学习苏联教育制度带来专业划分过细,基础课程与专业课之间常有学时的矛盾。学校领导总结“大跃进”的经验教训,决定成立基础课教育委员会,确保教学质量的提高。徐亦庄积极投入物理课的改革,并在全国工科物理教材的编审中积极提出意见,对稳定工科物理的教学及促进物理教学内容改革,使之更适合于我国国情,发挥了应有的作用。
新型激光器件研究的开拓者之一
徐亦庄一贯主张高等学校教师要教学与科研相结合,要争取条件从事科学研究。但在“文化大革命”前,由于工科院校基础课教学任务很繁重,甚至他自己也很少有机会搞科研。60年代初,新兴的激光技术在国际兴起,国内单位也随之跟进,清华大学于70年代初即进入激光的研究和开发,在大功率氦氖激光器及双频稳频激光器有突出的成果并获多项奖。徐亦庄也开始了新型激光器的研究,他首先研究了金属蒸气激光器。他的科研组在国内首先研制成功1米大功率氦氖激光器以及氦镉空阴极放电白光激光器,后一种激光器可以同时输出三原色的相干光,此两项成果均获得1978年全国科学大会奖,后一项还获得1980年北京市科技三等奖。
1981年后他专门从事红外气体激光器的研制和红外激光化学方面的研究。当时国外大功率及大能量的二氧化碳激光器正在发展。徐亦庄认为要使激光器有自己特色,要培养真正懂得激光器件的人才,应当自行研制激光器。在他主持下,研制了高气压电子束激励可调谐二氧化碳激光器,实现了100条激光谱线之间的连续可调输出,成为国内同类型激光器的首创。根据当初的设计思想,适当改换工作气体和光学元件,就可做成其它波段的激光器。他曾用它研究了氩氙激光的输出。u2018他的另一项科研是激光分离同位素。这是80年代开展的一项有重大潜在实用价值的研究,是激光应用的一个新的领域,它为开发新能源,特别是核能利用打开一条新的低成本高效率的途径。国内外的研究依激光激发对象及激发方式的不同而分原子法、分子法及激光化学反应法等。徐亦庄研究过DH、12C13C、235U238U的同位素分离。在DH分离中提出与外国学者不同的光溴化反应机理,并在实验中得到证实。在对氟里昂22的红外多光子离解的研究中实现了含13C分子在共振峰附近的高选择性离解。
研究用激光化学反应方法分离铀同位素是一种新的分离方法,国外公开发表的资料很少。徐亦庄和他的研究生们首先研制了满足分离需要的纵向循环流动的可调谐CW一氧化碳激光器,他在大连理工大学同类型激光器的基础上,采用罗茨泵,在国内首次实现单线输出10瓦的功率。徐亦庄在研究中研制了高灵敏的气体光声光谱仪,并因此而测定了UF6分子的高泛频3V3吸收谱,测出了不同同位素的吸收截面,从而找到了分离铀同位素的最佳激光波长。这些结果在国内外杂志发表,受到同行们的关注。他的光声光谱方法也为研究重分子高泛频和组合频率态打开了新的途径。
为了使研究生在分子高激发态研究领域有较坚实的基础,徐亦庄编写了 《分子光谱理论》 一书。在书中,他重点分析了分子的各种角动量和它们之间的耦合,特别是振动在角动量耦合中的作用。在用群论方法对分子能级及波函数作系统的分类时,还考虑到某些分子位形的改变,不仅介绍了分子点群而且也介绍了分子对称群。这些内容对激光与分子相互作用,特别对当前分子高激发态高分辨率光谱的研究有重要参考价值。
徐亦庄不仅在业务上注意人才培养,而且关心他们的思想。他经常与他的学生谈心,以自身的体验教育他们,严格要求他们,因此受到学生们的尊敬和爱戴。
怎样成为科学家
成为科学家的一个标志是首先是一个独立的研究者[1],也就是说一个科学家必需有参与科学研究,发表,交流等活动的自主性。而如何赢得这种自主性呢?这种自主性是和成果挂钩的,说白了所谓的成果无非就是发表文章或获得专利权[2]。这对于一位以科学研究为职业的科学家是至关重要的。
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参考文献
- ↑ 庄小威:独立研究者的道路,科学网,2012-09-24
- ↑ 专利权是指什么,专利权的保护范围是什么?,法邦网