趙廣增 - 生平概況

 

 

趙廣增，字虛谷，1902年4月23日生于河北省安國縣。1924年入北京大學(xué)理預(yù)科，1926年升入物理系，1930年畢業(yè)獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。畢業(yè)后即在北京大學(xué)任物理系助教。1936年赴美國密歇根大學(xué)留學(xué)，1938年獲碩士學(xué)位，1939年獲哲學(xué)博士學(xué)位，隨后在該校從事高能電子散射的研究。1940年歸國，到重慶中央大學(xué)任教授。1946年任北京大學(xué)物理系教授，1950—1952年任物理系代理主任，1952—1966年任物理系光學(xué)教研室主任。1950—1960年為北京大學(xué)和中國科學(xué)院應(yīng)用物理研究所（后改為物理研究所）合聘教授（研究員），1958—1960年兼任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授。曾任《光譜學(xué)和光譜分析》期刊顧問。趙廣增從事物理教學(xué)和科學(xué)研究50余年，在培養(yǎng)中國物理學(xué)人才以及在發(fā)展中國光學(xué)和光譜學(xué)的科學(xué)研究方面做出了積極的貢獻(xiàn)。

趙廣增 - 開展激子光譜

趙廣增在氣體導(dǎo)電光譜學(xué)、原子和分子的高分辨光譜學(xué)以及晶體的激子光譜等研究方面做出了具有相當(dāng)水平的工作。他所發(fā)表的一些論文曾受到國際科學(xué)界的重視，并為一些物理學(xué)家在專著中引用。1936年他在美國密歇根大學(xué)Ｏ．Ｓ．杜芬達(dá)克主持的氣體導(dǎo)電光譜學(xué)實驗室從事關(guān)于電子與原子分子的碰撞激發(fā)、原子和分子的激發(fā)和離化的研究。曾與杜芬達(dá)克合作發(fā)表了《電子碰撞激發(fā)下氮負(fù)譜帶的溫度參量》的論文。1939年，轉(zhuǎn)到Ｈ．Ｒ．克倫實驗室，利用直線加速器研究高能電子與原子核的相互作用，發(fā)表了《快電子多重散射》、《電子在氣體中的單散射》以及《碳中電子的能量損失與介子的衰變》等論文。他回國后仍繼續(xù)研究電子與原子和分子的碰撞及離化問題，指導(dǎo)研究生或與他人合作發(fā)表了許多論文，其中有《放電中的電子溫度》、《氫中慢電子的能量損失》以及《活性氮中的離化過程》等。值得指出的是，他的許多工作是在抗日戰(zhàn)爭期間和戰(zhàn)后時期十分困難的條件下進(jìn)行的。他有高超的實驗技術(shù)，能吹玻璃、裝置整套真空系統(tǒng)。常常剛講完課，就立即進(jìn)入研究室做實驗。他在做助教時，就在王守競指導(dǎo)下拉制成渥拉斯頓線，用以修復(fù)一臺脈搏儀�？箲�(zhàn)勝利回到北平后，他與譚承澤一起，結(jié)合實驗室恢復(fù)的需要，又進(jìn)行渥拉斯頓線的制備并系統(tǒng)地研究了它的黏彈性。

趙廣增 - 致力光學(xué)教學(xué)

中華人民共和國成立后，趙廣增出于愛國熱忱，考慮到國家的需要，立即招收光譜分析的研究生，研究工業(yè)生產(chǎn)中定性、定量的光譜分析問題。1957年赴蘇聯(lián)，在列寧格勒技術(shù)物理研究所和莫斯科大學(xué)從事高分辨率光譜和晶體光譜的研究工作。從蘇聯(lián)回國后，他主要從事氧化亞銅的吸收邊、黃系激子及藍(lán)系激子的光譜、這兩個系的壓力效應(yīng)和空間色散等研究工作。在50年代，國際上激子光譜的研究剛剛起步，當(dāng)時趙廣增選定這個方向充分表現(xiàn)了他在學(xué)術(shù)上的高瞻遠(yuǎn)矚。后來的實踐表明，有關(guān)激子和激子光譜的研究，在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中是很重要的方向。他親自指導(dǎo)年輕教師和研究生做了大量的研究工作，取得了很多成果，而在發(fā)表論文時，趙廣增并不署名。他的這種高尚品德是值得崇敬的。

中華人民共和國成立前，中國的基礎(chǔ)光學(xué)研究已有一定的基礎(chǔ)。新中國成立后，中國物理學(xué)家在光學(xué)領(lǐng)域的研究，同光學(xué)的各分支學(xué)科的發(fā)展同步進(jìn)行，在光譜學(xué)、激光、非線性光學(xué)、光學(xué)信息處理等方面都取得一定成就。

新中國成立不久，應(yīng)用物理所的趙廣增和張志三便從事激子光譜和分子光譜的研究，同時建立起在當(dāng)時比較先進(jìn)的原子光譜分析和研究紅外線吸收光譜及喇曼光譜的實驗設(shè)備。1957年，趙廣增在前蘇聯(lián)莫斯科大學(xué)從事高分辨光譜和晶體光譜研究。他回國后，在氧化亞銅吸收、黃系激子、藍(lán)系激子的光譜以及壓力效應(yīng)和空間色散方面進(jìn)行了深入研究。

60～70年代，中國科學(xué)院物理所李蔭遠(yuǎn)從事非線性光學(xué)和相關(guān)固體介質(zhì)的研究。1964年，他從理論上進(jìn)行分析，證明介質(zhì)可以從強激光束中同時吸收兩個頻率為ω0的光子而產(chǎn)生頻率為2ω0ωs的散射光子，同時在介質(zhì)中出現(xiàn)能量為ωs的元激發(fā)。他應(yīng)用對稱分析指出，利用這種過程有可能發(fā)展一種新的光譜學(xué)方法去觀測紅外吸收與喇曼散射光譜中的分子振動的“啞�！�。次年，這一研究成果被美國特休恩等人所引用。爾后，這一非線性光學(xué)效應(yīng)被命名為超喇曼散射。不久，在此基礎(chǔ)上又觀測到受激超喇曼散射。到80年代中期，這一研究領(lǐng)域已發(fā)展成為激光光譜學(xué)中的一個分支。

1976年，中國科學(xué)院物理所葉佩弦和傅盤銘等人研究了液晶的簡并四波頻混頻及其弛豫過程，首先觀測到混頻訊號的弛豫過程。隨后，他們又分析了產(chǎn)生混頻訊號的兩種可能機理，即熱效應(yīng)和分子取向，并建立起能成功地區(qū)分這兩種機理的實驗方法，獲得了單純來源于分子取向的混頻訊號而排除了熱效應(yīng)。同時，沈元壤和葉佩弦利用拓?fù)鋱D方法分析了二、三與四能級系統(tǒng)的瞬態(tài)混頻的相干效應(yīng)，把四波混頻的方法同光子回聲的分析方法在一定近似下統(tǒng)一起來，并使光子回聲現(xiàn)象更易于分析和理解。傅盤銘還從理論上討論了J=0→J=I躍遷現(xiàn)象，其處理方法具有普遍性。1985年以后，他又利用微擾法計算簡并二能級系統(tǒng)的三階非線性極化率，研究了簡并四波混頻的能級交叉現(xiàn)象，證明可以利用這種現(xiàn)象測出有關(guān)能級的弛豫速率。上海光機所吳存愷等在簡并四波混頻的研究中，首先報導(dǎo)了在葉綠素甲醇溶液及其他有機染料溶液中，觀測到相位復(fù)共軛的后向散射波，表明所研究的介質(zhì)具有較高的非線性反射率。他們還用共振吸收方法對釹玻璃的簡并四波混頻進(jìn)行分析，以獲得較高的非線性反射率。當(dāng)把這種方法用于葉綠素A的甲醇溶液時，得到了22%的非線性反射率；當(dāng)用于9740有機染料二氯乙烷溶液時，物光束轉(zhuǎn)換為像光速的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)25%。吳存愷等還研究了某些透明介質(zhì)的簡并四波混頻現(xiàn)象，通過測量后向反射波與入射波的強度比，得以確定介質(zhì)的三階極化率。1985年以后，在非線光學(xué)領(lǐng)域，吳存愷和劉頌豪等利用皮秒激光技術(shù)研究銣原子高激發(fā)態(tài)的瞬態(tài)相干效應(yīng)和銫原子蒸氣的受激喇曼散射現(xiàn)象，并在碘酸鋰晶體中，在可見光光譜區(qū)域獲得了相干喇曼混頻效應(yīng)。清華大學(xué)張培林，趙朔嫣、郭延生等首次系統(tǒng)地研究了六波混頻過程，并于1991年發(fā)表了論文《原子的多波混頻與多光子激發(fā)感生熒光檢測》。1980～1986年，北京大學(xué)孫陶享等在相干瞬態(tài)光譜方面的研究中，利用Stak開關(guān)技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一種瞬態(tài)相干效應(yīng)——紅外光學(xué)旋轉(zhuǎn)四波。他們利用它精確地測量了重要光譜參數(shù)（偶極躍遷矩陣元），這是當(dāng)時非線性光學(xué)的一個重要進(jìn)展。 在激光光譜學(xué)方面，張存浩等利用調(diào)頻二極管激光光譜儀，在3657～3708厘米-1光譜區(qū)域測量了二氧化碳分子的高分辨吸收光譜，這項研究工作具有一定的實用意義。劉頌豪等觀測了方解石的六階相干反斯托克斯喇曼散射和二階相干受激喇曼散射，測量結(jié)果與計算結(jié)果十分一致。張綺香等在近共振散射研究中，用不同頻率的入射光激發(fā)鈉原子蒸氣，測量散射光的積分強度，發(fā)現(xiàn)有關(guān)能級的激發(fā)截面隨入射光頻率的不同而有所變化，并利用碰撞體的相互作用勢，定性地解釋了所觀測到的變化規(guī)律。

70年代后期，中國科學(xué)院物理所張洪鈞以液晶為非線性介質(zhì)，在光電混合裝置中觀測到光學(xué)雙穩(wěn)現(xiàn)象，并在非線性標(biāo)準(zhǔn)具中也觀測到了光學(xué)雙穩(wěn)現(xiàn)象。這是前人所未能觀測到的現(xiàn)象。在研究中，他測量了臨界慢化過程，用圖解法解釋了所觀測到的現(xiàn)象。張洪鈞還在研究光電方法產(chǎn)生光學(xué)振蕩的機理時，通過具有雙反饋回路的法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具觀測到連續(xù)光的輸入轉(zhuǎn)變?yōu)閺姸冉蛔兊墓廨敵�，并證明這種輸出是以反饋時間為周期的自脈沖。1982年，張洪鈞等通過改變脈沖寬度，在國內(nèi)首次觀測到混沌現(xiàn)象。進(jìn)而，他們研究了走向混沌的道路、混沌中的滯后現(xiàn)象、光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)與混沌運動的臨界現(xiàn)象之間的相似性等。通過上述研究，他們還證明，在雙延遲反饋光學(xué)雙穩(wěn)系統(tǒng)中，隨著輸入光強的增加，該系統(tǒng)經(jīng)過鎖頻、準(zhǔn)周期運動、鎖相而走向混沌。這一系列研究工作，不僅揭示了液晶光學(xué)雙穩(wěn)系統(tǒng)中發(fā)生分叉和混沌現(xiàn)象，而且也為混沌理論研究提供了一個能夠進(jìn)行實驗驗證的非線性系統(tǒng)的模型。在短波段光學(xué)方面，北京師范大學(xué)顏以鳴領(lǐng)導(dǎo)的X光學(xué)實驗室，于1990年成功地研制了強X光學(xué)聚束系統(tǒng)——庫馬霍夫X光透鏡。這是由空心X光導(dǎo)管組合成的大功率白光譜X光聚束系統(tǒng)。他們研究了X光導(dǎo)管的傳輸特性；研制成功會聚X光透鏡和平行束X光透鏡；并在國際上首次將會聚透鏡應(yīng)用于X射線熒光分析，使X光功率密度比常規(guī)譜儀增強了3個數(shù)量級，中、重元素的探測極限提高了3個數(shù)量級，實現(xiàn)了使用X光透鏡的微束分析。在國內(nèi)首家研制成功具有國際先進(jìn)水平的大功率金屬等離子體Prnch軟X射線源，將它與平行束X光透鏡結(jié)合制成研究亞微束光刻用的平行束軟X射線源，開創(chuàng)了國際上第一家亞微束光刻實驗研究。

在光學(xué)信息處理方面，中國科學(xué)院霍裕平和楊國楨試圖利用全息透鏡組來實現(xiàn)任一給定的線性變化，以突破當(dāng)時的光學(xué)信息處理只能實現(xiàn)傅立葉變換而用途有限的局限性。為了給實驗工作者指出可行的工作條件，霍裕平利用迭代法來確定實驗中所需的全息透鏡及其排列順序，繼而又用優(yōu)化法對一些問題進(jìn)行分析，把計算方法向前推進(jìn)了一步。他們還把投影算子引入圖象識別中，便利了實驗工作的進(jìn)行。楊國楨等分析了沃爾什變換的實驗條件，并給出了為實現(xiàn)二維空間8×8復(fù)數(shù)沃爾什變換所需全息透鏡系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計。陳巖松等對沃爾什變換的理論結(jié)果做了實驗驗證。其后，楊國楨從理論上證明，在離散條件下，利用單個全息透鏡所組成的光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)任意給定的線性變換，并為實現(xiàn)這種變換計算出全息透鏡的振幅和相位分布，從而為實驗工作指出了具體實驗條件。

趙廣增 - 致力光譜學(xué)教學(xué)　

趙廣增在執(zhí)教的一生中，開設(shè)過普通物理學(xué)、電磁學(xué)、理論力學(xué)、氣體分子運動論、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)、量子力學(xué)、原子光譜、分子光譜、應(yīng)用光譜學(xué)等基礎(chǔ)課和專門物理課程，編寫過多種教材和講義。他所編寫的《二原子分子光譜學(xué)》和《多原子分子光譜學(xué)》講義，是中國最早的系統(tǒng)論述分子光譜理論和實驗的教材。他指導(dǎo)和培養(yǎng)了大批研究生，其中許多人成為中國光學(xué)和光譜學(xué)戰(zhàn)線上的骨干。他一貫重視和關(guān)心青年教師的培養(yǎng)工作，直到80歲高齡，他還經(jīng)常查閱文獻(xiàn)，給青年教師講述。

趙廣增熱愛黨，熱愛祖國，熱愛社會主義。中華人民共和國成立初，當(dāng)他聽到中國代表在聯(lián)合國大會宣布中國人民站起來了時，激動得不顧當(dāng)時正臥病在床，隨即寫一首長詩送到學(xué)校，表現(xiàn)出一個飽受列強欺凌，今天揚眉吐氣的愛國知識分子的精神面貌。

1987年2月9日，趙廣增因病在北京逝世，終年85歲。

趙廣增 - 人物簡歷

1902年4月23日　生于河北省安國縣。
1924—1930年　在北京大學(xué)理預(yù)科、物理系學(xué)習(xí)，1930年獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位。
1930—1936年　任北京大學(xué)物理系助教。
1936—1939年　在美國密歇根大學(xué)學(xué)習(xí)，1938年獲碩士學(xué)位，1939年獲哲學(xué)博士學(xué)位。
1940—1946年　任重慶中央大學(xué)教授。
1946—1986年　任北京大學(xué)物理系教授，物理系代理主任（1950—1952），光學(xué)教研室主任（1952—1966）；兼任中國科學(xué)院應(yīng)用物理研究所研究員（1950—1960）；兼任中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授（1958—1960）。1957—1958年在蘇聯(lián)列寧格勒技術(shù)物理研究所和莫斯科大學(xué)光學(xué)教研室從事研究工作。
1987年2月9日　在北京病逝。

趙廣增 - 主要論著

1　趙廣增，鄭志豪．水銀共振線超精細(xì)結(jié)構(gòu)的強度分布．物理學(xué)報，1955，11（4）：359．
2　趙廣增，鋰共振線同位素效應(yīng)和精細(xì)結(jié)構(gòu)的激發(fā)條件的研究．　1959，（1）：75．
3　趙廣增，在低溫下含汞酸碘銅晶體的線性發(fā)光譜和反射譜．1959，6（2）：181．