徐亦莊

徐亦莊

徐亦莊,物理教育家,光學家。為工科院校物理課程的建設和骨幹教師的培養做出了貢獻。在結合中國國情改革課程內容以及內容現代化方面發揮了積極作用。在清華大學率先成立新興科技系所,主持理論物理教學,為科技人才打下紮實的基礎。較早在高校中開展新型雷射器及其套用的研究,在白光雷射器、紅外氣體雷射器及紅外雷射化學的研究中做出有特色的創新成果。

基本信息

生平簡介

家庭

徐亦莊,1924年8月21日出生於上海一個職員家庭。在徐亦莊青少年時期,日本侵略軍在上海的暴行和百姓的苦難給他留下了深刻的記憶。

學習

1941年,徐亦莊考入上海交通大學,後因不願在日偽接管的學校讀書,便轉到私立大同大學物理系學習,並於1945年畢業,獲學士學位。此後在南京臨時大學任教一年,於1946年10月考入清華大學研究院物理學部,成為王竹溪教授的學生,當時已經是研究生。當時清華大學剛從昆明遷回北京,學習和生活條件較差,徐亦莊勤奮學習,利用手搖計算機作計算,之後在1948年完成關於晶格統計理論的研究論文,獲得碩士學位。在此期間他參加過全校師生反飢餓遊行。國家的貧弱與屈辱的歷史促使他決心學好本領報效祖國。

於是同年去美國芝加哥大學研究院學習。之後中華人民共和國成立,特別是韓戰爆發,使美國當局加緊對中國留學生的勸留,並對他們的回國設定重重障礙。但徐亦莊和同在芝加哥大學的好友鄧稼先、湯定元等回國的意願毫不動搖。徐亦莊日以繼夜地學習,僅用兩年半的時間便完成了博士論文,並在1951年通過論文答辯,獲得博士學位。但他未等論文發表,便毅然回國,選擇了教育事業,回到清華大學物理系任教。

教學

50年代初,新中國正處在恢復經濟以及大規模經濟建設高潮的前夕,技術幹部嚴重缺乏。國務院決定抽派機關和部隊幹部到高等學校學習。為此成立了幹部補習班,要在短期內將他們提高到高中文化水平。清華各系抽出了優秀教授為他們上課,徐亦莊也是其中之一,每周課時很多,每班人數也多,外加個別輔導,工作十分緊張勞累,但他滿腔熱情地教課。

1952年,全國高校實行院系調整。清華大學文理法三個學院的全部師生調到北京大學,物理系只留下少部分人員,成立物理教研組,負責全校各系物理課教學任務。徐亦莊聽從分配,擔任教研組主任,由他及少數骨幹教師帶領14位清華物理系畢業的學生,全面建設教研組,及時為全校開了課。

主任

1956年,為適應國家發展科學技術規劃的需要,清華大學率先建立了新興科學技術的系所,如工程物理系,無線電電子學系,工程力學數學系等。掌握高新技術的人才迫切需要加強理論基礎,因此清華大學成立了理論物理教研組,由徐亦莊擔任主任。他團結組內同志和不久前回國的幾位教授,在短期內開出四門理論課,他自己主講量子力學。此後又根據這些系培養青年教師和研究生的需要,開出其他一些專業理論課,適時地為高新技術人才打下紮實的物理理論基礎。從1962年起他還被聘為高等工業學校普通物理課程教材編審委員會委員。

“文化大革命”結束後,百廢待舉。這時徐亦莊重新受命,擔任物理教研組主任,負責教學秩序的恢復和教學質量的提高。學校組建了四個研究生班,他主持其中的一個雷射研究班,在新興的雷射科技領域開拓進取,並因此而培養了一大批研究生。1980年底國務院學位委員會成立,徐亦莊是1981年首批經濟委員會批准的光學學科博士點的導師之一。1982年清華大學恢復了物理系的建制,徐亦莊擔任物理系副系主任,兼原子分子物理教研組主任,直到1984年為止。此後又擔任該系的近代物理研究所副所長。他一共指導碩士生21名,博士生5名。由於他的出色表現,曾多次獲得校先進工作者稱號。

科學成就

穩定工科物理教學,促進物理教學改革

1952年院系調整後的清華大學成為一所多科性工科大學,學校的規劃及學生人數日益擴大。中華人民共和國成立初期工科學生學習一年普通物理,與理科學生相同,按照前蘇聯工科大學大綱要求,內容有較大變動,沒有合適的教材。徐亦莊團結幾位骨幹教師日夜奮鬥,用突擊兩周學習的俄文,藉助字典翻閱材料,及時開出新的物理課。1953年底前蘇聯專家來教研組指導,每周3次,全國二十幾所工科院校派來進修教師學習。徐亦莊協調專家與他們之間的工作,為他們整理組織教研組工作的資料,並參與指導。到1956年專家回國,這些同志陸續回原單位,都成為各校物理教研室的主任和骨幹。

“大躍進”年代,“教育與生產勞動相結合”的口號和加強基礎理論教育的必要,多有對立與衝突。在高校中以批判舊的教育制度為名,把一些基礎理論以及一些著名科學家都作為批判對象。正常的教學秩序被打亂,甚至用生產代替教學。徐亦莊保持頭腦冷靜,表示不贊同這些做法,他說麥克斯韋電磁理論是科學,是批不倒的。在他的課上堅持基本內容不能改,不同意那些不科學的提法。

徐亦莊認為理工分校對工科院校的發展有不利的一面,因此保護工科院校的基礎課有重要意義。學習蘇聯教育制度帶來專業劃分過細,基礎課程與專業課之間常有學時的矛盾。學校領導總結“大躍進”的經驗教訓,決定成立基礎課教育委員會,確保教學質量的提高。徐亦莊積極投入物理課的改革,並在全國工科物理教材的編審中積極提出意見,對穩定工科物理的教學及促進物理教學內容改革,使之更適合於我國國情,發揮了應有的作用。

新型雷射器件研究的開拓者之一

徐亦莊一貫主張高等學校教師要教學與科研相結合,要爭取條件從事科學研究。但在“文化大革命”前,由於工科院校基礎課教學任務很繁重,甚至他自己也很少有機會搞科研。60年代初,新興的雷射技術在國際興起,國內單位也隨之跟進,清華大學於70年代初即進入雷射的研究和開發,在大功率氦氖雷射器及雙頻穩頻雷射器有突出的成果並獲多項獎。徐亦莊也開始了新型雷射器的研究,他首先研究了金屬蒸氣雷射器。他的科研組在國內首先研製成功1米大功率氦氖雷射器以及氦鎘空陰極放電白光雷射器,後一種雷射器可以同時輸出三原色的相干光,此兩項成果均獲得1978年全國科學大會獎,後一項還獲得1980年北京市科技三等獎。

1981年後他專門從事紅外氣體雷射器的研製和紅外雷射化學方面的研究。當時國外大功率及大能量的二氧化碳雷射器正在發展。徐亦莊認為要使雷射器有自己特色,要培養真正懂得雷射器件的人才,應當自行研製雷射器。在他主持下,研製了高氣壓電子束激勵可調諧二氧化碳雷射器,實現了100條雷射譜線之間的連續可調輸出,成為國內同類型雷射器的首創。根據當初的設計思想,適當改換工作氣體和光學元件,就可做成其它波段的雷射器。他曾用它研究了氬氙雷射的輸出。‘他的另一項科研是雷射分離同位素。這是80年代開展的一項有重大潛在實用價值的研究,是雷射套用的一個新的領域,它為開發新能源,特別是核能利用打開一條新的低成本高效率的途徑。國內外的研究依雷射激發對象及激發方式的不同而分原子法、分子法及雷射化學反應法等。徐亦莊研究過DH、12C13C、235U238U的同位素分離。在DH分離中提出與外國學者不同的光溴化反應機理,並在實驗中得到證實。在對氟里昂22的紅外多光子離解的研究中實現了含13C分子在共振峰附近的高選擇性離解。

研究用雷射化學反應方法分離鈾同位素是一種新的分離方法,國外公開發表的資料很少。徐亦莊和他的研究生們首先研製了滿足分離需要的縱向循環流動的可調諧CW一氧化碳雷射器,他在大連理工大學同類型雷射器的基礎上,採用羅茨泵,在國內首次實現單線輸出10瓦的功率。徐亦莊在研究中研製了高靈敏的氣體光聲光譜儀,並因此而測定了UF6分子的高泛頻3V3吸收譜,測出了不同同位素的吸收截面,從而找到了分離鈾同位素的最佳雷射波長。這些結果在國內外雜誌發表,受到同行們的關注。他的光聲光譜方法也為研究重分子高泛頻和組合頻率態打開了新的途徑。

為了使研究生在分子高激發態研究領域有較堅實的基礎,徐亦莊編寫了 《分子光譜理論》 一書。在書中,他重點分析了分子的各種角動量和它們之間的耦合,特別是振動在角動量耦合中的作用。在用群論方法對分子能級及波函式作系統的分類時,還考慮到某些分子位形的改變,不僅介紹了分子點群而且也介紹了分子對稱群。這些內容對雷射與分子相互作用,特別對當前分子高激發態高解析度光譜的研究有重要參考價值。

徐亦莊不僅在業務上注意人才培養,而且關心他們的思想。他經常與他的學生談心,以自身的體驗教育他們,嚴格要求他們,因此受到學生們的尊敬和愛戴。

個人簡歷

1924年8月21日 出生於上海市。

1941~1945年 在上海大同大學物理系學習,獲學士學位。

1946~1948年 在清華大學物理系研究部學習,獲碩士學位。

1948~1951年 在美國芝加哥大學研究院學習,獲博士學位。

1951~1952年 任清華大學物理系講師。

1952~1961年 任清華大學副教授,物理教研組主任,理論物理教研組主任。

1961~1991年 任清華大學教授。

1972~1982年 物理教研組主任,1981年後為光學專業博士生導師。

1982~1984年 清華大學現代套用物理系副系主任。

1984~1991年 清華大學物理系近代物理研究所副所長。

1993年5月28日 病逝於北京。

主要論著

1 徐亦莊,付雲鵬,王喜坤等.空陰極放電氦鎘白雷射器的研究.清華大學學報,1978,3:1~6

2 張申如,徐亦莊.場的相干和能級近簡併對共振兩能級系統占據幾率的影響.中國雷射,1986,13(1):14~18

3 相傅子,徐亦莊.對稱強雙色共振場中弛豫效應對二能級系統斯塔克分裂的影響.光學學報,1987,7(3):193~199

4 徐亦莊.分子光譜理論.北京:清華大學出版社,1988

5 衷慶華,郭物鳴,徐亦莊.Ar+離子雷射引起的CH4/CH2D2的光溴化反應的同位素效應.化學物理學報,1981(5):327~333

6李復,趙鈞,劉琳等.CHceF2分子紅外多光子吸收的研究.化學物理學報,1991,4(3):193~199

7 李復,趙鈞,劉琳等.CHceF2分子紅外多光子離解的實驗研究.化學物理學報,1992,5(1):6~9

8 張健,吳念樂,王建緯等.縱向循環快流選頻CWCO雷射器的研究.中國雷射,1993,20(7):536~538

19.張健,吳念樂,趙均等.CO雷射激活化學以應分離鈾同位素.雷射技術,1996,20(2):88~91

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