钱临照_
分类:科技 热度:

  钱临照,物理学家、教育家。我国金属晶体范性形变和晶体缺陷研究以及物理学史研究的奠基人之一。长期从事压电效应和金属晶体形变机理研究,在国内首先用电子显微镜研究单晶体形变,推动了全国晶体缺陷和电子显微学研究。抗日战争时期从事光学仪器研制,对我国仪器工业的发展做出了贡献。早期研究《墨经》中的物理学内容,长期指导中国物理学史的研究工作。为中国科学技术大学的建立和发展做出了重要贡献,培养了大批科学人才。

  钱临照,1906年8月28日生于江苏省无锡县鸿声乡。力学家钱伟长、钱令希,经济学家钱俊瑞,国学大师钱穆都出自此乡。钱临照幼时与弟钱令希均在其父所办的小学校就读。受父亲的影响,钱临照从小就很好学。

  19251929年钱临照在上海大同大学物理系就读,从物理老师胡刚复、严济慈等人授课中得益最多。大学毕业后,钱临照在广东省兴宁县及上海市两地中学任教。一年后,有机会去沈阳,在东北大学物理系任助教。教课之余,在教授们的指导下,钱临照在一架小车床上自己动手,利用废旧材料和零件制成仪器,完成了当时被认为难度较大的密立根油滴实验和波长为2米的无线年“九一八”事变后,东北大学师生被迫入关。正当钱临照彷徨之时,适逢北平研究院物理研究所成立不久,虽然所里4名助理员编制已满,钱临照仍被严济慈所长额外录用,并在严济慈的指导下步入科研工作领域。三年内完成了两个课题:一是压力对照相乳胶的感光作用之研究,另一是水晶圆柱体在扭力下产生电荷及其电振荡的研究。建所初期,经费短缺,人手不足,又值国难当头,广大爱国青年为抗日都有意学习一门有益于国防的技艺。针对当时简单的望远镜、显微镜亦全凭进口的困境,在严济慈的领导下,钱临照毅然选择了磨玻璃技术,试做简单的光学仪器。当时人人身兼数职,但上下一心,大家乐此不疲。

  1934年夏,钱临照考取中英庚款第二届公费赴英国留学生。同届的26人中物理学工作者有钱临照、李国鼎和朱应诜3人。抵达英国后,钱临照进入伦敦大学的大学学院学习。他的第一个研究课题是继续进行国内带去的“水晶圆柱体在扭力作用下产生电荷”的实验,获得的重要结论是:中空水晶圆柱体在扭力作用下产生体电荷。接着,指导教授提出了一个流体力学的题目,此题已超出钱临照当时的知识范围。但他愿意多接触各种研究课题,所以立刻高兴地接受了。这是一个研究水槽中层流在横截面各点流速分布的题目。沟槽中层流横截面的流速分布是个早已解决的经典问题,但水注入后的流速分布却是个新的问题。钱临照查阅到1933年德国vonR.施列丁(Schlichting)发表的论文,文中按照边界理论不计水流横向加速度,得出了以水注口为起点的水流的纵向和横向速度。钱临照所做的实验数据在雷诺数800以下与上述理论计算相吻合。于是他写下了《水注在水中的流速分布》的论文,并讨论了水注的动量、水注的有效源头和水注的动能。他还对施列丁的理论提出了商榷。

  结束以上两项工作后,指导教授认为钱临照已具备自己选题的独立工作能力,便让他自行选题。1934年秋,纯粹与应用物理学的国际会议在伦敦与剑桥两处召开。钱临照受这次会议讨论的影响,走上了从事晶体范性形变研究的道路。他选用低熔点的碱金属钠、钾为工作物以及熔点高达2630℃的钼单晶为样品。钼的工作有周如松参加合作。E.N.daC.安德雷特(Andrade)教授根据他们的数据总结出一条经验规律:体心立方晶体的形变滑移面在工作温度与金属熔点的比值小于0.24时,滑移面为(112)面;在0.26至0.50之间时,滑移面为(110)面;大至0.8时,滑移面则为(123)面。这个规律亦适用于钨、-黄铜等晶体中。这是当时对体心立方晶体滑移的变化规律的最完整总结。

  钱临照在研究钠、钾、钼的范性形变工作中,还观察到晶体拉伸后劳埃斑改变为不连续的星芒,说明晶体在形变过程中分成取向略有差别的亚结构。

  钱临照在英国留学三年,三易研究课题,发表5篇论文。1937年春,指导教授让他将水晶、流体力学、体心立方晶体的范性形变三项工作的结果汇总成论文进行答辩。时值中国处于半殖民地的地位,又受指导教授对一位印度学生不公正待遇的刺激,钱临照十分气愤,决意不拿殖民者国家的学位。他婉言拒绝了指导教授的好意,并写信给严济慈所长,表明自己获取祖国学位的心愿。可惜我国的学位制度直至80年代才建立起来,所以他始终未获学位。我国学位制度建立时,钱临照同时担任固体物理和自然科学史的博士生导师。

  留英期间,钱临照未忘祖国抗日需要,挤时间学习应用光学,包括磨玻璃和设计镜头。每年暑假他都在伦敦一家著名的光学工厂里勤学苦练,并从工人师傅手中学会了该厂特创的技术,用格临-特外曼(Green-Twyman)干涉仪来修补光学部件中的缺陷。钱临照既努力学习和从事研究,又参加劳动,生活非常紧张。但他善于劳逸结合,如1990年钱临照给台湾李国鼎先生的信中所述:“忆卅年代,同游英伦,兄在剑桥,我在伦敦,每逢假日,必聚首共游。”所以他始终精力充沛。

  1937年4月钱临照离开伦敦,踏上欧洲大陆。伦敦大学为表彰他,特授予他CareyFoster奖,除证书外,附书三册,内有牛顿著作《自然哲学的数学原理》一本,珍藏至今。

  1937年7月,钱临照在柏林正准备继续进行晶体范性的研究工作,国内“七七”事变骤发,他即刻回国。时北平已陷敌手。他不顾艰险,奉命设法将北平研究院物理研究所的许多箱仪器经海防运往昆明。1938年夏,他到达迁至昆明北部黑龙潭的北平研究院物理研究所。在严济慈所长领导下,他和林友苞等人建立一小型光学车间,由外厂负责加工金属部件,制成数百台包括有油浸物镜的高倍显微镜和供测量用的水平仪,分送抗日后方教学、医学和工程建设单位使用。制作显微镜物镜时,急需能测定毫米量级或更小曲率半径的球径仪。钱临照当时利用一架普通的游动读数显微镜成功地设计出能满足这个要求的设备。中华人民共和国建立后,我国光学仪器厂林立,钱临照这个测微球径仪的设计被广泛采用。

  在艰辛的日子里,钱临照仍坚持“光谱精细结构”的基础研究工作。他使用格临-特外曼干涉仪,在45度半透明反射镜与全反射镜之前插入一枚三棱镜,当有两条相邻的谱线入射到干涉仪时,适当转动棱镜就可得到两组干涉条纹叠加而成的叠栅图形。他用汞灯与钠灯分别获得各自双线的干涉条纹,通过理论计算,求出双线波长各自倒数之差。两波长之差大,则用色散较小和折射角亦小的棱镜。反之,则用色散较大和折射角亦大的棱镜。这种使用格临-特外曼干涉仪分解谱线来研究光谱精细结构的做法,为当时首创。

  1939年,在昆明中国物理学会学术报告会上,钱临照作了题为《晶体的范性与位错理论》的报告,他向与会者详细介绍1935年G.I.泰勒(Taylor)发表的位错论文。这是位错理论在中国的首次公开介绍。

  1945年抗战胜利后,钱临照到中央研究院物理研究所工作,开始制作金属单晶体,还设计出一台高灵敏度的拉伸机(可测出10-5的应变量),供研究金属单晶微形变用。

  1948年冬至1949年初,南京政府准备迁离大陆逃往台湾,当时任中央研究院代理总干事的钱临照受命参与中央研究院的迁台活动。他往返台湾与大陆之间,目睹南京政府内部腐败,醒悟到中国有光明前途,毅然留在大陆。不久,他欣然进入中国科学院物理研究所从事金属物理研究工作,在1956年完成锡单晶的微蠕变和铝单晶表面上刻痕所导致的滑移特征两项工作,并首次使用国内仅有的两台进口电子显微镜观察铝单晶的滑移带的精细结构。以上工作是与何寿安、刘民治合作进行的。同时,钱临照又跟苏联专家Л.И.华西列夫(Bacилbев)和杨大宇合作,进行预形变后铝单晶范性的研究。

  位错理论在本世纪30年代发源于英国,成熟于40年代末,至1956年英国剑桥大学P.赫什(Hirsch)等发表两篇论文,展示电子显微镜中观察到的位错图象与1934年泰勒的理论模型一致,得到国际学术界广泛的重视。而我国由于受苏联学术界的影响,位错理论一时无法推广。直至1959年,钱临照才开始在物理研究所内写讲义,讲授和讨论这个国际公认的学说。随后,举行了两次全国性的晶体缺陷和金属强度的讨论会。钱临照和杨顺华合写了10万字的《晶体中位错理论基础》文章赴会报告。钱临照还和几位同事一起介绍了《晶体中位错的观测》。这两篇文章被收入《晶体缺陷和金属强度》一书中。

  1960年,中国科学院物理研究所金属物理室调整到沈阳加入金属研究所,钱临照被调到中国科学技术大学任教,仍兼任物理研究所的研究员。

  70年代初,我国的硅单晶是在氢气中制备的,声称无位错,但将它制成半导体器件时易被击穿。1978年物理研究所崔树范发现含氢硅单晶经热处理后,它的X射线形貌照相中出现雪花形图象,求教于钱临照。钱临照认为,可能由于原来存在于晶体中的硅氢键经热处理而断裂,氢原子在硅中自由运动,积聚在一起形成空穴,热膨胀使空穴达到硅的临界切应力,于是晶体在6个滑移方向产生滑移。这个设想通过实验得到证实。接着,用红外吸收谱仪证明硅氢键的存在,从理论和实验上证明了含氢硅单晶不适宜做大规模集成电路的基片。

  钱临照年幼时深受史学家钱穆治历史、重考据的深刻影响,从小喜读文史书籍。抗日战争时期,钱临照在昆明黑龙潭寄居于史学研究所,每当物理研究所工作之余,得史学研究所所长徐炳昶允许,可随意翻阅藏书。他无意中得到《墨经》一书,见内有不少与现代科学知识相通的记载,尤其是关于几何学、物理学诸条。再读梁启超著《墨经校释》一书,得知对这些科学记载尚未给予完善解释。在徐炳昶的鼓励下,他奋笔试写《释墨经中之光学、力学诸条》。此文校释《墨经》中的光学8条与力学5条,以揭示中国在先秦时代的科学知识。全文载于1940年的《李石曾先生六十岁寿辰纪念论文集》。中华人民共和国建立初期,为弘扬祖国古代科技成就,《科学通报》和《物理通报》约请钱临照写白话文介绍《墨经》中有关物理学的内容。从此,国内研究《墨经》的文章不断发表。

  1943年英国学者李约瑟博士来华,由缅甸入昆明,在黑龙潭与钱临照相见。李约瑟博士有志从事中国科学技术史研究,两人相谈甚欢。当钱临照告以《墨经》中有科学技术资料时,李约瑟博士惊叹不止,两人遂成文字之交。钱临照十分尊重李约瑟博士,1990年底,年过80岁的钱临照还专程赴上海主持《弘扬中华优秀科学文化暨庆贺李约瑟博士九十寿辰》的学术报告会。

  70年代初,中国科学技术大学创建了天体物理研究组,钱临照自告奋勇为该组编写的《西方宇宙理论评述》一书写下第一章“西方历史上的宇宙理论评述”。他花费3个多月的时间,查阅了大量历史文献资料,共写出4万余字的稿件。文中介绍了19世纪以前西方的一些宇宙理论,从古希腊时代开始,到西方中世纪黑暗时期,而后从文艺复兴时期的N.哥白尼(C0pernicus)再到I.牛顿(Newton)、I.康德(Kant)直至19世纪赫歇耳父子(W.Her-schel,J.F.W.Herschel)的工作,对前后2500年历史的西方宇宙理论发展概况作出评述。由此,他回顾了中国古代的宇宙观,感到它富有东方色彩,自成体系,与西方迥然不同。

  钱临照在读了张华的《博物志》中有“地有四游”之说后,发现我国在东汉时期已有地动学说。书中又说“如人坐舟中,舟行而不自觉”,钱临照认为这不仅表达了地球在运行,而且用现代物理学术语来讲,可引申出物体在惯性系统中运动的特征。张华所引的是后汉的《尚书纬考灵曜》,所以我国的地动之说应早于哥白尼、G.伽利略(Galilei)约1500年。钱临照以此意告知同事,即被同事写入书中和在国外登台报告,深受同行们的重视。戴念祖对《尚书纬考灵曜》作了详尽考证后,以钱临照、戴念祖两人署名,将上述见解载入《中国大百科全书物理学》中。

  钱临照早在1958年中国科学技术大学建校时起就一直给物理系的学生讲授普通物理学。那时,在郭沫若校长的领导下,严济慈、吴有训、华罗庚、钱学森等众多科学家纷纷到中国科学技术大学登台讲课。钱临照面对一二百学生讲授大课,声音宏亮,思路清晰,引人入胜。

  1970年,钱临照随中国科学技术大学从北京迁到合肥,自此他一直安心在合肥工作。

  1972年学校复课,时年66岁的钱临照重登讲台,热情为学生传授物理知识。在他的带动下,教师们积极教学,努力提高教学质量。

  1978年,重建物理教研室。钱临照亲自主持制定全校的物理教学计划,精心挑选教学与科研水平高的教师主讲基础物理课;定期举办学术报告会,还特邀校外科学家来校作专题报告,活跃校内的学术空气;规划实验室建设,鼓励和支持有新意的物理实验,并极其认真地对开设的物理实验逐个进行审定。钱临照还带领师生在短期内创建了固体微结构研究室、电子显微镜实验室和高压实验室等。他还全力支持创建结构成分分析中心实验室,此室于1985年又发展为结构分析研究开放实验室。

  钱临照备课一贯精益求精,除认真写讲稿外,还进行面壁试讲,授课力求直观具体。他认为,物理学是实验科学,必须培养学生具备由浅入深、由此及彼、从现象到本质的洞察能力。例如,他在讲解迈克尔孙干涉仪时,先向学生介绍分光板的制作和使用,然后解释观察到的现象,再从中引出结论。他特别强调物理演示实验的合理使用,在他的关心下,很快就形成具备300余个物理演示实验的物理实验表演室,大大增强了课堂教学的效果。钱临照曾在课堂上讲授转动惯量时,亲自坐上旋转凳作演示,大教室里顿时活跃起来,给听课师生留下了深刻的印象。钱临照要求尽量为学生创造手脑并用的实验条件,反对让学生做扳旋钮、按开关的实验。他要求物理实验课教师尽量以简单的仪器设备,使学生通过简便的操作方法,求得清晰而准确的物理图象。在他的具体指导下,光学实验教师曾排出一系列光学实验,特设光学开放实验室,让学生们亲自动手。

  1978年,中国科学技术大学招收首届少年大学生。钱临照热情支持,和少年大学生畅谈思想,一起讨论科学知识,启发少年大学生健康成长。钱临照还亲自担任过少年班研究组组长。

  钱临照很重视对年轻学者们进行科学道德的教育,要求他们立足祖国,放眼世界。为促进国际间的学术交流,钱临照一贯重视学习外语。早在“”以前,他就主动约请一些年轻教师定时到他家里,热情地给他们讲授英语。即使在“”中钱临照被“隔离审查”的日子里,他还耐心地对身边的年轻教师进行外语辅导。“”刚结束,钱临照就积极组织大家开展刊译国外最新文献的活动,使参加者在外语及专业水平上都有提高。对出国的师生,钱临照与他们始终保持着密切的书信联系,及时向他们介绍国内形势和中国科学技术大学的新貌,并盖上“月是故乡明”的印章赠与他们,希望他们早日学成回来报效祖国。钱临照还为他们尽早回校工作积极创造条件,中国科学技术大学分子生物物理研究所的成员认为,研究所的创建和发展,无不渗透着钱临照的心血。钱临照后半生的生活与中国科学技术大学同呼吸共命运,为它的健康成长呕心沥血,做出了贡献。

  钱临照对老一辈无产阶级革命家深怀感情。他在自己的工作室里安放着周恩来总理的画像,时以周恩来总理为人民终身鞠躬尽瘁与师生们共勉。1976年元月周恩来总理逝世,举国震悼,当钱临照得知“”压制群众悼念周恩来总理时,乃冲破阻力,不顾个人安危,直奔中国科学技术大学师生自发组织的追悼大会,毅然登台发表悼词,追思周恩来总理对知识分子的爱护与关怀,对发展科技教育事业的期望,还以万分崇敬的心情追述周恩来总理毕生公而忘私的美德。言辞恳切,听者动容。

  钱临照一生致力于物理学事业的发展。自1943年起的40年里,历任中国物理学会理事、《物理学报》编委、副主编、主编等。1955年当选为中国科学院数理化学部委员。1980年至1984年曾任中国科学技术大学副校长。1980年当选为中国电子显微镜学会和中国科学技术史学会首任理事长,兼任中国科学院、中国科学技术大学结构分析研究开放实验室学术委员会主任等职。他曾是第三届全国人民代表大会代表以及中国人民政治协商会议第五、六届全国委员会委员。1980年,钱临照以74岁高龄加入了中国。

上一篇:C2019优秀产品:高通骁龙X555G调制解调器 下一篇:国人造金刚石诞生与磨料级金刚石推广生产
猜你喜欢
热门排行
精彩图文