你好，這里是百利留學(xué)聲，我是為你帶來100位諾獎(jiǎng)得主傳奇故事的Yoyo老師。今天繼續(xù)為你帶來拉曼的故事。就像牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力一樣，拉曼的杰出科學(xué)貢獻(xiàn)也有一個(gè)類似于“蘋果砸在頭上”的故事。 故事發(fā)生在拉曼前往英國講學(xué)的路上。蔚藍(lán)的地中海不僅吸引了拉曼的目光，還勾起了同行另外一個(gè)小男孩的好奇心。男孩問媽媽：“海水為什么看起來是藍(lán)色的？舀起來卻像白開水一樣透明無色呢？”媽媽回答不出，旁邊的拉曼熱心地說：“那是因?yàn)楹Ｋ瓷淞颂炜盏念伾??！弊龀鲞@個(gè)回答之后的拉曼卻陷入了深思，他突然意識到，海水的藍(lán)比天空的藍(lán)更深，怎么能說是海水反射了天空才呈現(xiàn)如此的顏色呢？ 當(dāng)時(shí)的科學(xué)界對于海水顏色最公認(rèn)的解釋是英國物理學(xué)家瑞利提出的“瑞利散射”。 瑞利是一位以發(fā)現(xiàn)惰性氣體而聞名的科學(xué)家，同時(shí)他提出了“天空的顏色是由氣體分子將太陽光散射到人眼中形成”的著名的“瑞利散射”理論。一般而言，氣體分子的散射強(qiáng)度通常與入射光的波長的四次方成反比。波長較長的紅光，被散射的紅光強(qiáng)度就較弱；而波長較短的藍(lán)、紫光，散射強(qiáng)度就強(qiáng)。由于人眼對紫光很不敏感，所以大多數(shù)時(shí)候我們看到的天空的顏色就是藍(lán)色的。 但是在拉曼看來，“瑞利散射”顯然無法解釋海水為什么顏色比天空深？于是拉曼就開始了對海水顏色的研究。1922年，在用尼科爾棱鏡、光柵等設(shè)備對海水的光散射進(jìn)行分析之后，拉曼在《英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)》上發(fā)表了一篇論文，論文的結(jié)論是“瑞利散射”關(guān)于天空的解釋是正確，但對海水顏色的解釋不合理?？墒沁@篇論文在當(dāng)時(shí)的英國科學(xué)家看來簡直是可笑，因?yàn)槔敲灰娊?jīng)傳的印度科學(xué)家，而且他的實(shí)驗(yàn)條件也實(shí)在簡陋，拉曼更像是做不出成績還故意挑刺的跳梁小丑。但是拉曼堅(jiān)信自己的判斷是正確的，從此開始了對于光經(jīng)過固體、液體、氣體時(shí)發(fā)生的散射現(xiàn)象的全力研究。由于缺少科研資金的支持，拉曼的實(shí)驗(yàn)器材不外乎是簡單的水銀燈、聚光透鏡、分光計(jì)、濾色鏡等等。就是這些加起來只有幾十美元價(jià)值的的粗陋工具，卻讓拉曼做出了舉世矚目的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。 1924年，康普頓效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)。什么是康普頓效應(yīng)呢？當(dāng)高能光子（如伽馬或X射線光子）像電子一樣撞擊帶電粒子時(shí)，由于非彈性碰撞，光子會(huì)失去一些能量而電子會(huì)散射。這種由光子引起的電子非彈性散射現(xiàn)象被稱為康普頓效應(yīng)。一年后，德國知名物理學(xué)家海森堡根據(jù)康普頓效應(yīng)，預(yù)言了可見光中可能也有類似現(xiàn)象的存在。而大洋彼岸的拉曼則一直默默做著可見光散射的實(shí)驗(yàn)，終于在1928年，拉曼做出了一個(gè)在光學(xué)上具有里程碑意義的重要實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了海森堡的預(yù)言。也正是憑借這個(gè)實(shí)驗(yàn)的成果，“拉曼散射”享譽(yù)學(xué)術(shù)界，并在兩年后為拉曼贏得了亞洲第一個(gè)諾貝爾自然科學(xué)類獎(jiǎng)項(xiàng)。 那么“拉曼散射”具體的理論內(nèi)容是什么？它對物理學(xué)界又產(chǎn)生了多大的影響？明天的留學(xué)聲節(jié)目我將繼續(xù)為你講述拉曼的故事。感謝你的聆聽，我們明天見！