基本介紹
- 中文名:施士元
- 外文名:Sze Shih-Yuan
- 別名:萬乙, Skimtao Shih Yuan
- 國籍:中國
- 民族:漢族
- 出生地:上海崇明
- 出生日期:1908年3月20日
- 逝世日期:2007年9月28日
- 職業:教授,博士生導師,系主任,代理系主任
- 畢業院校:清華大學,法國巴黎大學
- 性別:男
個人簡介,人物履歷,研究領域,重要貢獻,主要論著,
個人簡介
施士元(1908—2007),男,又名公島,筆名萬乙,英文名Sze Shih-Yuan,英文筆名Skimtao Shih Yuan。1908年3月20日出生於上海崇明。2007年9月28日於南京逝世,享年99周歲。其父施禹傳畢業於保定軍官學校,1911年辛亥革命時曾參加國民軍攻占南京戰役。施禹傳治家嚴謹,教子有方。施士元幼時曾閱讀“四書”、“五經”、《左傳》等經典著作及《封神榜》、《西遊記》等古代小說,遂使他既具有忠孝節義、仁義禮智信的道德規範,又有超越現實世界的思想境界。
1920年夏,國小六年學制,施士元五年完成,以總分第一的成績,畢業於崇明三樂國小,考入上海浦東中學。中學學習期間,凡遇數理化難題,他總是鍥而不捨,千方百計地求得其解。六年級時,他與一些同學成立了數理化學會,求解難題。中學階段,施士元將學習目標對準大學一年級數理化教材。中學期間,他曾被選為學生會長,參加過上海發生的“五卅運動”。
1925年夏,施士元考入清華大學物理系。1926年3月18日,他與全校同學一起反對段祺瑞對日簽訂塘沽協定。在鐵獅子胡同槍林彈雨中,死傷300餘人,施士元幸免於難。1925—1929年四年大學期間,施士元認真學習,獲得了大量的基礎理論知識,為以後開展科學研究奠定了基礎。
人物履歷
1908年3月20日,出生於上海市崇明縣。
1929年,畢業於清華大學物理系,獲學士學位。
1929—1933年,在法國巴黎大學鐳研究所從事研究工作。1933年獲法國巴黎大學科學博士學位。
1933—1952年,任中央大學物理系教授,兼系主任(1933—1934)、代系主任(1946—1952)。
1949—1984年,任江蘇省物理學會理事長。
1952—1987年,任南京大學物理系教授兼教研室主任。
1987年,任南京大學物理系名譽主任。
2007年9月28日,在江蘇省南京市人民醫院逝世
研究領域
我國最早從事核譜學研究的學者之一
原子核物理與原子物理的發展史相似,也從譜學開始,最早的工作是核譜學,即原子核的α射線譜、β射線譜與γ射線譜的研究與分析。30年代初,居里夫人實驗室開展對α射線譜精細結構的研究,施士元參加了此項工作。這一工作是在巴黎附近勃爾浮的大電磁鐵上進行的。對γ射線譜的研究,最直接的辦法是用類似晶體衍射譜儀。但是γ射線波長很短,晶體衍射譜儀只能對軟γ射線適用,對一般的γ射線必須用比較間接的內轉換電子能譜類確定γ光子的能量。因此,在30年代初,人們的注意力放在放射性元素的內轉換電子能譜測定工作上。當時居里夫人給施士元的研究題目,就是放射性沉澱物的內轉換電子能譜的測定與分析。施士元對釷B的β射線譜的研究論文,於1932年發表在法國科學院院報上。同年他完成了釷C十C′十C"的β射線的磁譜工作。在1932—1933年間,又完成了對錒系元素錒C十C′十C"的β射線磁譜工作。這些工作的研究成果,均以論文發表在法國科學院院報上。最後一篇總結性文章則在1933年法國物理學年鑑上發表。
施士元和居里夫人及其助手一起,發現了α射線精細結構的能量與一些γ射線的能量嚴格相等。這是因為一個母核發射出一個α粒子之後,子核可以處在基態或者處在一個激態。如果子核處在基態,則α粒子能量最大。如果子核處在一個激態,則α粒子能量就要小些。因為一部分能量被用來激發子核。子核激態常以發射γ射線來消退激發。所以,γ射線的能量會嚴格地與α射線精細結構的能量相等。後來施士元經過分析,意識到這種規律的出現,是由於子核的激態可能是一種轉動狀態。因為α粒子帶走了角動量,角動量守恆導致原子核的轉動。
在1929—1933年的四年中,施士元專心從事實驗工作。施士元的博士論文答辯,在巴黎大學理學院的階梯教室里舉行。居里夫人、佩恁(Jean Baptiste Perrin)、德比爾納(André Debierne)三人組成答辯委員會。這三位主考官中,前兩人是獲得過諾貝爾獎的物理學家。德比爾納則發現了錒元素。1933年春,在巴黎大學獲得博士學位。此後居里夫人邀請施士元留下繼續在所里工作,並說可以負責他的生活費用。施士元因為已收到國內的邀請信,婉言謝絕了居里夫人的好意。
1933年初夏之際,施士元回國。他為了觀看蘇聯前幾個五年計畫發展重工業的成就,取道德國、波蘭和蘇聯西伯利亞回國,在列寧格勒參觀了冬宮及十月革命起義的遺蹟,在莫斯科參觀了莫斯科大學及東方大學、附近的集體農莊、幼稚園、麵包工廠等。在海參崴施士元搭乘一艘貨輪迴到上海。接受中央大學邀請,成為中央大學物理系教授,當時,他只有25歲,是全國高等學校中最年輕的教授。
重要貢獻
施士元在教課之暇,堅持進行科學研究工作。在設備條件很差的情況下,於1936年用X光衍射法觀察到,鈉在熔點以上處於液態狀態還存在著晶態的衍射花樣,這表示,在液態中一個鈉原子周圍的環境,還保持局部的晶體環境。
1937—1945年抗日戰爭期間,中央大學西遷重慶,因日本飛機經常轟炸騷擾,實驗室工作大部分停止,科學研究工作無法正常進行。
科普工作
1945年8月,美國在日本廣島、長崎投下兩顆核子彈。核子彈的爆炸震驚了全世界,人們自然而然地提出一系列問題:什麼是核子彈?為什麼核子彈有這樣大的威力?核子彈是怎樣製造的?等等。施先生的學生吳健雄就參與了曼哈頓計畫,並負責曼哈頓計畫中最尖端的核心技術部分。吳健雄博士是唯一一名參與曼哈頓計畫的女科學家,故而吳健雄博士有“核子彈之母”的稱號。
抵制搬遷。南京解放前夕,蔣介石政府命令中央大學搬遷到台灣去。施士元當時任理學院物理系的代理系主任。理學院數物理系的圖書儀器最多。校長周鴻經派人送來木箱子,要施士元組織人力將圖書和儀器設備裝箱,搬到台灣去。施士元藉口箱子質量差,不符合長途運輸的要求,不能裝物理系的圖書儀器,抵制搬遷。理學院召集全體教職員工開會,討論搬家問題。會上,施士元說,一個大學要搬去台灣,圖書儀器一定要同時搬走。如果沒有圖書儀器,教學和實驗很難開展。而今圖書儀器不能搬走,我們只好不搬。共產黨來了,大學還是要辦的,所以建議不要搬到台灣去。最後大會舉手表決,大家同意理學院不搬。當時的中央大學有七個學院,包括理學院、工學院、師範學院、農學院、林學院、醫學院、政法學院。理學院是一個大院。理學院不搬,工學院知道了也不搬,醫學院、林學院、師範學院隨後都決定不搬。這樣中央大學就沒有搬到台灣去。不久南京就解放了。最後只有校長周鴻經和教務長唐培經兩人攜帶了中央大學的公款,跟國民黨逃到台灣去了。十年樹木,百年樹人。中央大學沒有搬到台灣,這批教師留了下來,圖書儀器保留了下來,這對保證解放後江蘇南京地區的高等教育教學質量,發揮了非常重要的作用。
創建金屬物理專業
1952年,中央大學改為南京大學,並成為文理科綜合性大學。仿照莫斯科大學,各系成立專業教研室,採用蘇聯教材。1954年,施士元為了配合重工業發展的需要,與同事們共同創建了金屬物理專業,目的是培養發展重工業所需的金屬物理人才。施士元開出X光結構分析課,翻譯出版了《倫琴結構分析》(俄譯本)與《X光結晶學》(英譯本),培養了金屬物理方面的研究生與光譜分析方面的進修教師,發表了AuCu3有序無序轉變動力學等10餘篇文章。
創建原子核物理專業
施士元為了配合我國發展原子能事業,在校領導支持下,和同事們一起,創建了原子核物理專業。第一屆國際和平利用原子能會議在日內瓦結束以後,蘇聯來我國幾個大城市,進行原子能和平利用圖片資料巡迴展覽。施士元和南京大學一批師生到上海蘇聯展覽館參觀學習。會上來了十幾位蘇聯專家作學術報告。翻譯人員因缺乏專業知識,翻譯得牛頭不對馬嘴,聽者茫茫然。為彌補僵局,施士元作輔導報告,深入淺出,聽眾恍然大悟。出版社得知此訊,索要施士元講稿,成書出版。《核反應堆理論導論》就這樣於1960年出版。這是我國當時唯一的反應堆理論書籍。多年之後,這本書依舊是從事核反應堆設計學生們的入門教材。
創建核物理實驗室
1958年,核物理專業師生分成加速器、探測器、質譜儀、β譜儀、核電子學等小組,日以繼夜研製教學用的儀器設備。奮戰一年後,核物理實驗室逐一建立起來,自力更生,培養了一批又一批學生,送往祖國邊遠地區原子能事業單位。
施士元考慮到核物理是實驗科學也是理論科學,遂在專業內建立一個理論小組,並在教學工作的同時出版了《角動量理論》與《核理論精選》二書。約在1975年,核理論小組接受了第二機械工業部下達的核參數理論計算工作的任務。在核武器或反應堆設計過程中,需要大量的核參數,其中最主要的是中子打在一些核素上的散射截面。理論計算工作是使零星分散的實驗數據系統化,填凹補缺,內插外延,以滿足設計工作的需要。核理論小組用共振群方法進行中子對一些輕核的截面計算。計算結果經鑑定後被採用,並得集體獎。施士元用蒸發模型成功地計算在氚及氦上的(n,2n)和(n,3n)截面。當時在極低能量區中,理論與實驗不一致。施士元在1983年用準自由散射模型獲得滿意結果,文章在核物理雜誌上發表。1978年以後,核參數工作發展成為核少體問題理論工作,施士元曾多次主持核少體學術會議。
放射性同位素的套用研究
70年代末,國內在1958年建立起來的核物理專業紛紛下馬。施士元和同事們將實驗工作轉向利用放射性同位素作核技術套用方面的工作,在80年代先後開展了穆斯堡爾譜在生物分子研究方面的工作和用正電子湮沒技術研究高分子材料的工作。在理論工作方面,施士元轉向研究粒子物理最基本的強作用問題。
社會活動
施士元除科研和教學外,積極參加各項社會活動。1956年參加中國民主同盟。1958年起被選為江蘇省第二、三、五、六屆人民代表大會代表與中國人民政治協商會議第二屆南京市常務委員會委員。曾任中國質譜學會副理事長與質譜雜誌主編,江蘇省物理學會理事長,江蘇省科普創作協會理事長,中國核學會、核物理學會、科普協會常務理事。施士元積極參加由中國物理學會組織的物理學名詞規範化的工作,由他參加編寫的《英漢物理學辭彙》,1975年由科學出版社出版。從1982年起到1987年,他主持編著《漢英物理學辭彙》,於1993年由南京大學出版社出版。
80歲開始畫油畫
施士元退休後,由於身體原因,不再能從事物理學教學科研工作。從80歲開始,學習畫油畫,臨摹法國、義大利、德國、波蘭古典名畫幾十幅,創作油畫一百多幅,其作品《雁歸來》參加了1993年中國油畫展。
施士元於1987年退休,並受聘為南京大學物理系名譽主任。
2007年9月19日,南京大學物理系和江蘇省物理學會為施士元先生慶祝百歲華誕,其文集《施士元·回憶錄及其他》舉辦首發式。
2007年9月28日,多個媒體發文,悼念施士元先生逝世。
主要論著
(1 ) Sze, Shih-Yuan. Sur le spectre magnétique des rayons β émis par le thorium B [J].Académie des Sciences.Mars, 1932, 874-876.
(2) Sze, S. Y. Sur le spectre magnétique des rayons β émis par le Th C+C’+C” [J]. Académie des Sciences.Juin, 1932, 2206-2211.
(3)Sze, S. Y. Sur les rayons β émis par le dépôt actif de l’actinium. Académie des Sciences [J]. Novembre, 1932, 773-775.
(4)Sze, Shih-Yuan. Spectre magnétique des rayons β émis par le ThB + C + C’ + C” et l’AcB + C + C’ + C” [J]. Annales de Physique, 1933(XIX)59-86.
(5)Skomtao, S. Y. & L. K. Su. Anisotropy of spherical sound waves [J]. Nature. Feb. 10 1934, 133(3354)214-215.
(6)Sze, S. Y. & Su, L. K. Effect of an electric lens on water jets [J]. The American Physics Teacher. 1936, 4(3)139.
(7)Sze, S. Y. Theory of the effect of thermal agitation on the reflection of x-rays by crystals (熱擾動對晶體X射線反射的影響的理論) [J]. Chinese Journal of Physics.1936,2(2)124-127.
(8)Sze, S. Y. X-ray diffraction of liquid potassium and the body-centered cubic type of liquid structure (液態鉀的X射線衍射和體心立方式的液體結構) [J]. Chinese Journal of Physics.1937,(0)14-19.
(9) 施士元. 恆溫有序化轉變的時率[J]. 金屬學報. 1956,1(2)189-200.
(10) 施士元、劉聖康. 代位合金中有序化的機構[J]. 南京大學學報(自然科學版). 1956,1(4)63-82.
(12) 施士元、洪永炎. AuCu3恆溫有序轉變動力學[J]. 物理學報. 1956,12(6)559-576.
(13) 施士元、楊銘珍. 積分強度的光電定量光譜分析法[J]. 物理學報. 1956,12(6) 577-584.
(14) 施士元. 恆溫有序化過程的統計熱力學理論[J]. 科學通報. 1957(2) 46-47.
(15) 施士元. 有序化幾率和擴散係數之間的關係[J]. 科學通報. 1957(3) 84-85.
(16) 施士元. 高碳鋼馬氏體回火第一階段的動力學[J]. 科學通報. 1957(10) 296-297.
(17) 施士元. 代位合金中的空穴擴散和有序化[J]. 物理學報. 1957,13(4)245-251.
(19) 施士元, 楊銘珍. 影響光譜線的積分強度的因素[J]. 南京大學學報(自然科學版). 1958,(1)65-76.
(20) 施士元. 金屬中原子的躍遷幾率[J]. 科學通報. 1958(9)274.
(21) 施士元. 金屬中內耗峰位置的預計 [J]. 科學通報. 1958(9) 274-276.
(22) 施士元. 回火第一階段中馬氏體的分解過程[J]. 物理學報. 1958,14(2)95-105.
(23) 施士元. 利用核磁共振吸收法分離同位素[J]. 南京大學學報(自然科學版). 1959(1)41-42.
(24) 施士元. Cu3Au有序化過程[J]. 南京大學學報. 1959(4)17-30.
(25) 施士元. 核質問題的進展[J]. 科學通報. 1962(10) 1-6.
(27) 施士元. 低能準自由散射[J]. 原子核物理. 1983,5(2)178-181.
(28) 施士元. 核科學技術的崛起和發展前景[J]. 新華文摘. 1984(8)218-220.
(29) 施士元. PAT對高分子材料研究的套用[J]. 核技術,1985(8)39-40.
(30) 施士元(譯). (蘇)柏基意(Г.Б.Бокий),(蘇)巴賴柯希志(М.А.Порайкошиц). 倫琴結構分析(第一卷)[M]. 北京:高等教育出版社(俄譯本). 1954,1958.
(31) 施士元. 談談原子能[M]. 南京:江蘇人民出版社. 1955.
(32) 施士元. 談談原子能和核爆炸[M]. 南京:江蘇人民出版社. 1955,1974.
(33) 施士元. 光是什麼?[M]. 南京:江蘇人民出版社. 1957.
(35) 施士元. 核反應堆理論導論[M]. 上海:上海科學技術出版社. 1960.
(36) 萬乙(譯). M.E.洛斯(M.E.Rose). 角動量理論[M]. 上海:上海科學技術出版社(英譯本). 1963.
(37) 萬乙(譯). F. 姜奴西主編. 核理論精選[M]. 上海:上海科學技術出版社(英譯本). 1966.
(38) 施士元(參譯). 二十世紀物理學[M]. 北京:科學出版社(英譯本). 1979.
(39) 施士元. 用蒸發模型計算H(n, 2n)d和H(n, 3n)p的截面[hsj-78245(lljs)]. 第二機械工業部核數據中心編. 核反應理論方法及其套用[G]. 北京:原子能出版社,1980:63.
(40) 施士元(參編). 英德法俄漢物理學詞典[M]. 北京:原子能出版社. 1980.