介绍:
你好，这里是百利留学声，我是为你带来100位诺奖得主传奇故事的Yoyo老师。今天继续为你带来拉曼的故事。就像牛顿发现万有引力一样，拉曼的杰出科学贡献也有一个类似于“苹果砸在头上”的故事。
故事发生在拉曼前往英国讲学的路上。蔚蓝的地中海不仅吸引了拉曼的目光，还勾起了同行另外一个小男孩的好奇心。男孩问妈妈：“海水为什么看起来是蓝色的？舀起来却像白开水一样透明无色呢？”妈妈回答不出，旁边的拉曼热心地说：“那是因为海水反射了天空的颜色。”做出这个回答之后的拉曼却陷入了深思，他突然意识到，海水的蓝比天空的蓝更深，怎么能说是海水反射了天空才呈现如此的颜色呢？
当时的科学界对于海水颜色最公认的解释是英国物理学家瑞利提出的“瑞利散射”。 瑞利是一位以发现惰性气体而闻名的科学家，同时他提出了“天空的颜色是由气体分子将太阳光散射到人眼中形成”的著名的“瑞利散射”理论。一般而言，气体分子的散射强度通常与入射光的波长的四次方成反比。波长较长的红光，被散射的红光强度就较弱；而波长较短的蓝、紫光，散射强度就强。由于人眼对紫光很不敏感，所以大多数时候我们看到的天空的颜色就是蓝色的。
但是在拉曼看来，“瑞利散射”显然无法解释海水为什么颜色比天空深？于是拉曼就开始了对海水颜色的研究。1922年，在用尼科尔棱镜、光栅等设备对海水的光散射进行分析之后，拉曼在《英国皇家学会会报》上发表了一篇论文，论文的结论是“瑞利散射”关于天空的解释是正确，但对海水颜色的解释不合理。可是这篇论文在当时的英国科学家看来简直是可笑，因为拉曼是名不见经传的印度科学家，而且他的实验条件也实在简陋，拉曼更像是做不出成绩还故意挑刺的跳梁小丑。但是拉曼坚信自己的判断是正确的，从此开始了对于光经过固体、液体、气体时发生的散射现象的全力研究。由于缺少科研资金的支持，拉曼的实验器材不外乎是简单的水银灯、聚光透镜、分光计、滤色镜等等。就是这些加起来只有几十美元价值的的粗陋工具，却让拉曼做出了举世瞩目的重大科学发现。
1924年，康普顿效应被发现。什么是康普顿效应呢？当高能光子（如伽马或X射线光子）像电子一样撞击带电粒子时，由于非弹性碰撞，光子会失去一些能量而电子会散射。这种由光子引起的电子非弹性散射现象被称为康普顿效应。一年后，德国知名物理学家海森堡根据康普顿效应，预言了可见光中可能也有类似现象的存在。而大洋彼岸的拉曼则一直默默做着可见光散射的实验，终于在1928年，拉曼做出了一个在光学上具有里程碑意义的重要实验，验证了海森堡的预言。也正是凭借这个实验的成果，“拉曼散射”享誉学术界，并在两年后为拉曼赢得了亚洲第一个诺贝尔自然科学类奖项。
那么“拉曼散射”具体的理论内容是什么？它对物理学界又产生了多大的影响？明天的留学声节目我将继续为你讲述拉曼的故事。感谢你的聆听，我们明天见！
大家还在听
