赵广增 - 生平概况

 

 

赵广增，字虚谷，1902年4月23日生于河北省安国县。1924年入北京大学理预科，1926年升入物理系，1930年毕业获理学学士学位。毕业后即在北京大学任物理系助教。1936年赴美国密歇根大学留学，1938年获硕士学位，1939年获哲学博士学位，随后在该校从事高能电子散射的研究。1940年归国，到重庆中央大学任教授。1946年任北京大学物理系教授，1950—1952年任物理系代理主任，1952—1966年任物理系光学教研室主任。1950—1960年为北京大学和中国科学院应用物理研究所（后改为物理研究所）合聘教授（研究员），1958—1960年兼任中国科学技术大学教授。曾任《光谱学和光谱分析》期刊顾问。赵广增从事物理教学和科学研究50余年，在培养中国物理学人才以及在发展中国光学和光谱学的科学研究方面做出了积极的贡献。

赵广增 - 开展激子光谱

赵广增在气体导电光谱学、原子和分子的高分辨光谱学以及晶体的激子光谱等研究方面做出了具有相当水平的工作。他所发表的一些论文曾受到国际科学界的重视，并为一些物理学家在专著中引用。1936年他在美国密歇根大学Ｏ．Ｓ．杜芬达克主持的气体导电光谱学实验室从事关于电子与原子分子的碰撞激发、原子和分子的激发和离化的研究。曾与杜芬达克合作发表了《电子碰撞激发下氮负谱带的温度参量》的论文。1939年，转到Ｈ．Ｒ．克伦实验室，利用直线加速器研究高能电子与原子核的相互作用，发表了《快电子多重散射》、《电子在气体中的单散射》以及《碳中电子的能量损失与介子的衰变》等论文。他回国后仍继续研究电子与原子和分子的碰撞及离化问题，指导研究生或与他人合作发表了许多论文，其中有《放电中的电子温度》、《氢中慢电子的能量损失》以及《活性氮中的离化过程》等。值得指出的是，他的许多工作是在抗日战争期间和战后时期十分困难的条件下进行的。他有高超的实验技术，能吹玻璃、装置整套真空系统。常常刚讲完课，就立即进入研究室做实验。他在做助教时，就在王守竞指导下拉制成渥拉斯顿线，用以修复一台脉搏仪。抗战胜利回到北平后，他与谭承泽一起，结合实验室恢复的需要，又进行渥拉斯顿线的制备并系统地研究了它的黏弹性。

赵广增 - 致力光学教学

中华人民共和国成立后，赵广增出于爱国热忱，考虑到国家的需要，立即招收光谱分析的研究生，研究工业生产中定性、定量的光谱分析问题。1957年赴苏联，在列宁格勒技术物理研究所和莫斯科大学从事高分辨率光谱和晶体光谱的研究工作。从苏联回国后，他主要从事氧化亚铜的吸收边、黄系激子及蓝系激子的光谱、这两个系的压力效应和空间色散等研究工作。在50年代，国际上激子光谱的研究刚刚起步，当时赵广增选定这个方向充分表现了他在学术上的高瞻远瞩。后来的实践表明，有关激子和激子光谱的研究，在凝聚态物理领域中是很重要的方向。他亲自指导年轻教师和研究生做了大量的研究工作，取得了很多成果，而在发表论文时，赵广增并不署名。他的这种高尚品德是值得崇敬的。

中华人民共和国成立前，中国的基础光学研究已有一定的基础。新中国成立后，中国物理学家在光学领域的研究，同光学的各分支学科的发展同步进行，在光谱学、激光、非线性光学、光学信息处理等方面都取得一定成就。

新中国成立不久，应用物理所的赵广增和张志三便从事激子光谱和分子光谱的研究，同时建立起在当时比较先进的原子光谱分析和研究红外线吸收光谱及喇曼光谱的实验设备。1957年，赵广增在前苏联莫斯科大学从事高分辨光谱和晶体光谱研究。他回国后，在氧化亚铜吸收、黄系激子、蓝系激子的光谱以及压力效应和空间色散方面进行了深入研究。

60～70年代，中国科学院物理所李荫远从事非线性光学和相关固体介质的研究。1964年，他从理论上进行分析，证明介质可以从强激光束中同时吸收两个频率为ω0的光子而产生频率为2ω0ωs的散射光子，同时在介质中出现能量为ωs的元激发。他应用对称分析指出，利用这种过程有可能发展一种新的光谱学方法去观测红外吸收与喇曼散射光谱中的分子振动的“哑模”。次年，这一研究成果被美国特休恩等人所引用。尔后，这一非线性光学效应被命名为超喇曼散射。不久，在此基础上又观测到受激超喇曼散射。到80年代中期，这一研究领域已发展成为激光光谱学中的一个分支。

1976年，中国科学院物理所叶佩弦和傅盘铭等人研究了液晶的简并四波频混频及其弛豫过程，首先观测到混频讯号的弛豫过程。随后，他们又分析了产生混频讯号的两种可能机理，即热效应和分子取向，并建立起能成功地区分这两种机理的实验方法，获得了单纯来源于分子取向的混频讯号而排除了热效应。同时，沈元壤和叶佩弦利用拓扑图方法分析了二、三与四能级系统的瞬态混频的相干效应，把四波混频的方法同光子回声的分析方法在一定近似下统一起来，并使光子回声现象更易于分析和理解。傅盘铭还从理论上讨论了J=0→J=I跃迁现象，其处理方法具有普遍性。1985年以后，他又利用微扰法计算简并二能级系统的三阶非线性极化率，研究了简并四波混频的能级交叉现象，证明可以利用这种现象测出有关能级的弛豫速率。上海光机所吴存恺等在简并四波混频的研究中，首先报导了在叶绿素甲醇溶液及其他有机染料溶液中，观测到相位复共轭的后向散射波，表明所研究的介质具有较高的非线性反射率。他们还用共振吸收方法对钕玻璃的简并四波混频进行分析，以获得较高的非线性反射率。当把这种方法用于叶绿素A的甲醇溶液时，得到了22%的非线性反射率；当用于9740有机染料二氯乙烷溶液时，物光束转换为像光速的转换效率可达25%。吴存恺等还研究了某些透明介质的简并四波混频现象，通过测量后向反射波与入射波的强度比，得以确定介质的三阶极化率。1985年以后，在非线光学领域，吴存恺和刘颂豪等利用皮秒激光技术研究铷原子高激发态的瞬态相干效应和铯原子蒸气的受激喇曼散射现象，并在碘酸锂晶体中，在可见光光谱区域获得了相干喇曼混频效应。清华大学张培林，赵朔嫣、郭延生等首次系统地研究了六波混频过程，并于1991年发表了论文《原子的多波混频与多光子激发感生荧光检测》。1980～1986年，北京大学孙陶享等在相干瞬态光谱方面的研究中，利用Stak开关技术发现了一种瞬态相干效应——红外光学旋转四波。他们利用它精确地测量了重要光谱参数（偶极跃迁矩阵元），这是当时非线性光学的一个重要进展。 在激光光谱学方面，张存浩等利用调频二极管激光光谱仪，在3657～3708厘米-1光谱区域测量了二氧化碳分子的高分辨吸收光谱，这项研究工作具有一定的实用意义。刘颂豪等观测了方解石的六阶相干反斯托克斯喇曼散射和二阶相干受激喇曼散射，测量结果与计算结果十分一致。张绮香等在近共振散射研究中，用不同频率的入射光激发钠原子蒸气，测量散射光的积分强度，发现有关能级的激发截面随入射光频率的不同而有所变化，并利用碰撞体的相互作用势，定性地解释了所观测到的变化规律。

70年代后期，中国科学院物理所张洪钧以液晶为非线性介质，在光电混合装置中观测到光学双稳现象，并在非线性标准具中也观测到了光学双稳现象。这是前人所未能观测到的现象。在研究中，他测量了临界慢化过程，用图解法解释了所观测到的现象。张洪钧还在研究光电方法产生光学振荡的机理时，通过具有双反馈回路的法布里-珀罗标准具观测到连续光的输入转变为强度交变的光输出，并证明这种输出是以反馈时间为周期的自脉冲。1982年，张洪钧等通过改变脉冲宽度，在国内首次观测到混沌现象。进而，他们研究了走向混沌的道路、混沌中的滞后现象、光学双稳态与混沌运动的临界现象之间的相似性等。通过上述研究，他们还证明，在双延迟反馈光学双稳系统中，随着输入光强的增加，该系统经过锁频、准周期运动、锁相而走向混沌。这一系列研究工作，不仅揭示了液晶光学双稳系统中发生分叉和混沌现象，而且也为混沌理论研究提供了一个能够进行实验验证的非线性系统的模型。在短波段光学方面，北京师范大学颜以鸣领导的X光学实验室，于1990年成功地研制了强X光学聚束系统——库马霍夫X光透镜。这是由空心X光导管组合成的大功率白光谱X光聚束系统。他们研究了X光导管的传输特性；研制成功会聚X光透镜和平行束X光透镜；并在国际上首次将会聚透镜应用于X射线荧光分析，使X光功率密度比常规谱仪增强了3个数量级，中、重元素的探测极限提高了3个数量级，实现了使用X光透镜的微束分析。在国内首家研制成功具有国际先进水平的大功率金属等离子体Prnch软X射线源，将它与平行束X光透镜结合制成研究亚微束光刻用的平行束软X射线源，开创了国际上第一家亚微束光刻实验研究。

在光学信息处理方面，中国科学院霍裕平和杨国桢试图利用全息透镜组来实现任一给定的线性变化，以突破当时的光学信息处理只能实现傅立叶变换而用途有限的局限性。为了给实验工作者指出可行的工作条件，霍裕平利用迭代法来确定实验中所需的全息透镜及其排列顺序，继而又用优化法对一些问题进行分析，把计算方法向前推进了一步。他们还把投影算子引入图象识别中，便利了实验工作的进行。杨国桢等分析了沃尔什变换的实验条件，并给出了为实现二维空间8×8复数沃尔什变换所需全息透镜系统的光学设计。陈岩松等对沃尔什变换的理论结果做了实验验证。其后，杨国桢从理论上证明，在离散条件下，利用单个全息透镜所组成的光学系统能够实现任意给定的线性变换，并为实现这种变换计算出全息透镜的振幅和相位分布，从而为实验工作指出了具体实验条件。

赵广增 - 致力光谱学教学　

赵广增在执教的一生中，开设过普通物理学、电磁学、理论力学、气体分子运动论、热学、光学、原子物理学、量子力学、原子光谱、分子光谱、应用光谱学等基础课和专门物理课程，编写过多种教材和讲义。他所编写的《二原子分子光谱学》和《多原子分子光谱学》讲义，是中国最早的系统论述分子光谱理论和实验的教材。他指导和培养了大批研究生，其中许多人成为中国光学和光谱学战线上的骨干。他一贯重视和关心青年教师的培养工作，直到80岁高龄，他还经常查阅文献，给青年教师讲述。

赵广增热爱党，热爱祖国，热爱社会主义。中华人民共和国成立初，当他听到中国代表在联合国大会宣布中国人民站起来了时，激动得不顾当时正卧病在床，随即写一首长诗送到学校，表现出一个饱受列强欺凌，今天扬眉吐气的爱国知识分子的精神面貌。

1987年2月9日，赵广增因病在北京逝世，终年85岁。

赵广增 - 人物简历

1902年4月23日　生于河北省安国县。
1924—1930年　在北京大学理预科、物理系学习，1930年获理学学士学位。
1930—1936年　任北京大学物理系助教。
1936—1939年　在美国密歇根大学学习，1938年获硕士学位，1939年获哲学博士学位。
1940—1946年　任重庆中央大学教授。
1946—1986年　任北京大学物理系教授，物理系代理主任（1950—1952），光学教研室主任（1952—1966）；兼任中国科学院应用物理研究所研究员（1950—1960）；兼任中国科学技术大学教授（1958—1960）。1957—1958年在苏联列宁格勒技术物理研究所和莫斯科大学光学教研室从事研究工作。
1987年2月9日　在北京病逝。

赵广增 - 主要论著

1　赵广增，郑志豪．水银共振线超精细结构的强度分布．物理学报，1955，11（4）：359．
2　赵广增，锂共振线同位素效应和精细结构的激发条件的研究．　1959，（1）：75．
3　赵广增，在低温下含汞酸碘铜晶体的线性发光谱和反射谱．1959，6（2）：181．