1900:游走在欧洲的物理学霸 第568节

  “当X射线与物质作用时,由于原子内部大部分都是空的,所以大部分X射线都会直接穿透,不发生作用。”

  “但是肯定有一小部分X射线会与电子发生碰撞。”

  “光量子和电子的碰撞就是两个台球碰撞一样。”

  “在这个过程中就会发生动量的变化。”

  “光量子会把自己的一部分动量,通过碰撞传递给电子。”

  “光量子的动量降低,电子的动量增大。”

  “那么根据公式p=h/λ,当p降低时,说明λ是增大的。”

  “也就是说与电子碰撞后的光量子,它们的波长应该是变大的。”

  “只要我们能检测到这些变大的波长,那就足以说明光具有动量。”

  “从而证明了光确实具有粒子性。”

  “即:光的波粒二象性是正确的。”

  哗!

  当吴有训说完实验思路后,康普顿只觉得世界是如此美妙。

  他完全被吴有训的天才折服了。

  “吴,我真是爱死你了。”

  “我研究了那么多年光的波粒二象性,都比不上你今天讲的内容。”

  “这就是所谓的天才吗?”

  忽然,康普顿又问道:

  “那我们如何测量碰撞后X射线的波长呢?”

  “现在可没有什么仪器能直接测量光的波长。”

  吴有训早有准备,只见他在纸上唰唰写下推导过程。

  “我们没必要直接测量波长的精确值。”

  “只要算出碰撞前后波长的差值就可以。”

  “如果差值为正,那么就说明碰撞后的波长是大于碰撞前的波长的。”

  “X射线与电子碰撞后,散射后的X射线肯定会发生角度的变化。”

  “即入射X射线和散射X射线之间,会形成一个夹角θ。”

  “那么根据能量守恒定律,最终我们会得出波长差值和这个夹角的关系。”

  “你看,就是这个”

  说着,吴有训还配了一张示意图。

  “至于如何显现X射线的轨迹,我想我们正好可以使用到一个仪器。”

  康普顿问道:“什么仪器?”

  吴有训笑道:“威尔逊云室!”

  “我最近研究过这个仪器,发现它对于观察微观粒子的轨迹特别好用。”

  “我们可以让碰撞过程在威尔逊云室中发生,这样就能直接在里面测量角度了。”

  “咱们实验室的这台云室应该是改进后,效果很好。”

  此刻,康普顿已经兴奋的瞪大双眼。

  吴有训的推导简直是天衣无缝。

  如此一来,实验就变得更加简单。

  只要测量X射线在碰撞前和碰撞后的角度差,就能计算出它们的波长差。

  从而证明波长确实发生了变化。

  最后证明光量子的动量发生变化。

  一环扣一环,逻辑严密。

  最后,康普顿问了一个至关重要的问题。

  “吴,你怎么知道X射线与物质相互作用后,会发生这种效应呢?”

  “X射线已经被研究那么多年了,它与物质的碰撞也有很多人研究。”

  “但是我从没听说过,有谁发现碰撞后波长会变长的。”

  吴有训笑道:

  “我只是从理论上分析而已。”

  “至于实验具体是什么情况,只有做了才知道。”

  “其他人发现不了,不代表就不存在。”

  “而是因为他们没有理论指导,或许出现了这种现象,但被忽略了。”

  “而现在,我们是带着答案找过程,那就容易很多。”

  “康普顿,振作起来,我相信我们一定很成功。”

  康普顿听完吴有训的分析,发现对方说的确实有道理。

  “你他娘的还真是个天才!”

  于是,二人就立刻开始实验。

  他们首先使用的材料是石墨晶体。

  因为石墨比较薄,比较容易测量角度。

  在经过一个多月的疯狂测试后,石墨与X射线的碰撞实验,大获成功。

  他们俩终于发现了X射线的波长变长的现象。

  这绝对是一种全新的物理现象。

  只有用布鲁斯教授的光的波粒二象性才能完美解释。

  用传统物理学没有办法解释这种现象。

  吴有训和康普顿相拥而笑。

  但是他们没有停下来放松,因为一种材料可能会存在误差。

  于是,他们继续测试了其它种类的材料。

  直到今天。

  吴有训笑道:“康普顿,这应该是第十种材料了吧。”

  康普顿这些天早已累的虚脱,但他却无比开心。

  “没错,十种材料,全部都发现了波长变长的情况。”

  “这充分说明这种现象和材料本身无关,就是光的性质。”

  “吴,我们俩证明光的波粒二象性了。”

  “哦,上帝啊,我现在不会是在做梦吧。”

  说完,他狠狠地捏了自己的脸,痛的哇哇叫。

  但是痛却快乐着。

  他康普顿是别人眼中的愣头青。

  博士选了一个最难的课题,差点没有毕业。

  毕业后,没有去找大佬跟着学习,反而和一个本科生混在了一起。

  虽然这个本科生是物理奥赛金牌得主,但那不意味就能做出真正的物理成就。

  但是他依然没有任何犹豫,和吴有训成为了搭档。

  因为当初在婆罗洲时,二人就一见投缘。

  他们二人本来都可以跟着大佬。

  康普顿可以跟着密立根教授,吴有训更是可以跟着布鲁斯教授。

  但是二人都没有这样做,或许这就是天意。

  康普顿用只有自己能听到的声音说道:

  “吴,谢谢你。”

  吴有训也开心的笑了。

  这一刻,他想到了很多。

  这段时间,外面对他的风言风语,他其实都知道。

  一个华夏人,竟然想自不量力地靠自己做出原创研究。

  “他以为他是布鲁斯教授啊。”

  吴有训知道自己的奥赛金牌光环,此时变成了他的压力。

  如果他失败了,那么那些嘲讽的人,就会借此贬低华夏,顺带贬低物理奥赛的含金量。

  没有人会在意学术研究的时间问题。

  那些人只知道布鲁斯教授亲自发话,说吴有训能证明。

  那么他就必须立刻马上做出实验,否则就会受到攻讦。

  想到这里,吴有训轻轻一笑。

  “你们注定会失败。”

  “因为校长早已说过,天命在华夏。”

  吴有训终于证明了自己。

  在没有任何人的指导下,他凭借自己,从头到尾设计了实验。

  虽然这个实验的原理听起来很简单,但是做起来后,难度远远超越了他的想象。

  甚至在刚开始的二十多天,他和康普顿根本找不到碰撞后的X射线。

  这让二人一度心灰意冷。

  但是,倔强的他没有放弃。

  因为他相信自己的分析,更相信校长,那个在他心中如神一般的人物。

  直到此刻,吴有训才明白校长到底有多伟大。

  他费尽所有心血,把毕生的智慧都压榨了出来。

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