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周同庆

周同庆(19071989),江苏昆山人。我国著名物理学家、教育家。长期从事光学与光谱学、气体放电、等离子体以及物质结构等研究工作,是我国最早从事光学、真空电子学和等离子体物理学等领域的领军人物之一。先后在北京大学、南京大学、交通大学任教。复旦大学信息技术学科领域的学科带头人,他主持研制出中国第一只X光管;中国第一台质子静电加速器和第一台电子模拟计算机。

周同庆,1907年12月21日出生于江苏省昆山县一个知识分子家庭。父亲周梅初在昆山一所中学任国文教师,热烈追求进步。中华人民共和国成立后曾任昆山县副县长。周梅初对儿子的教育十分重视。当时全家七口人,生活困难,经常举债。尽管家境清寒,他竭力支持14岁的周同庆离家远行,独自一人到南京就读于国立东南大学(今南京大学)附属中学。每年放假回家,周同庆总要到上海县(今上海市)叶企孙家作客。有时,叶企孙也到周家拜访。在叶企孙的点拨指导下,周同庆萌生了对自然科学的浓厚兴趣,并考入清华大学物理系。周梅初的民主开明思想和叶企孙的科学救国思想,对周同庆早年的世界观产生了重要影响,而这正好体现了“五四”时期的民主和科学精神。

在清华大学物理系的四年中,周同庆得到叶企孙、吴有训等良师的精心指导,特别注重物理学的研究思想和方法的探讨,为以后的深入研究奠定了基础。1929年,周同庆以优异成绩从清华大学毕业,随即考取“庚款”公费留学,成为该届毕业生中最早出国的一位。他进入美国普林斯顿大学物理系读研究生,师从K.T.康普顿(Compton)。 在普林斯顿大学,周同庆取得了相当出色的研究成果,先后发表了3篇学术论文:《氩放电管中的振动和移动辉纹》(1931)、《二氧化硫的发射和吸收光谱》(1931)、《二氧化硫的光谱》(1933)。因成绩优异获得金钥匙奖。但他没有舍得花美元去购买那把金钥匙,仅仅带回一纸奖状。1933年回国,为了增长见识、考察科学,他取道欧洲,途经英国、德国、苏联回到祖国。

回国后,周同庆任北京大学物理系教授。担任电磁学、分子运动论及热力学、近代物理及实验、原子与分子光谱、气体传导等多门课程,并进行汞分子光谱的研究。

1936年,周同庆应聘到南京中央大学(南京大学 )物理系任教,并担任系主任,教授光学课程。抗日战争期间,周同庆随中央大学迁往重庆,仍任物理系主任。美籍天体物理学家范章云,是当时毕业留校的助教,在周同庆指导下工作。

1943年,周同庆转交通大学任教。1946年随校回上海。在交通大学期间,周同庆曾任物理系主任和理学院院长。并亲自讲授普通物理学及原子物理课程。同时带领教师们建立了原子物理实验室,还开展了原子物理学方面的科学研究。此实验室至1948年已初具规模。

1952年院系调整后,周同庆被调至复旦大学任教。

1956年周同庆参加我国“十二年科学技术发展规划”的讨论,与王大珩一起,主持了物理学规划中的光学部分的制订,为推动我国光学学科的发展做出了贡献。1957年他邀请各大学的光谱学教师到复旦大学,研讨我国高等学校光谱学的教学和研究工作,对我国光谱学的发展起了推动作用。周同庆非常重视基本理论的教学,他本人始终坚持授课,讲授过原子物理学、光学、电磁学、热学、普通物理学、理论物理等课程,并提出“理为基础,工为应用”的办学思想。

“文化大革命”中,周同庆受到不公正的对待,直到1969年得以纠正,但他一直坚持工作。从1974年开始,周同庆长期被疾病缠身,1989年2月13日在上海逝世,享年82岁。

周同庆热爱教学,工作十分认真。从他回国时(不满30岁)起,一直到病魔缠身,数十年如一日,不论严冬酷暑,他总是坐在书桌前看书和写备课笔记。凡听过他的原子物理学课的学生,无不留下深刻的印象。他要求学生物理概念清晰,逻辑思维严密,实验数据可靠,分析推论严谨。他严谨的治学方法更是学生

们学习的榜样。

在人才培养上,周同庆十分开明。在重庆交通大学期间,冯康、周世勋、方俊鑫要求从电机系和航空系转学物理系,去找周同庆帮助。周同庆积极给予支持。冯康转学未成,就同时读两个系的课程,成绩都很好。后来,冯康成为中国科学院数理化学部委员,周世勋、方俊也成为教授、博士生导师。周同庆曾任中国物理学会理事(19511982),上海物理学会理事长(19511965),中国人民政治协商会议全国委员会委员、上海市委员会常委、全国人民代表大会代表等职。1955年当选为中国科学院数理化学部委员。

开展“声回响”理论及应用研究

在重庆时期,周同庆不忘科学为社会、为人民服务。为了测量长江嘉陵江沿江小城市的吃水线和水下暗礁,以保证安全航行,他带着讲师李博、助教林大中等探索测量方法。他们自己争取经费,动手设计制作仪器,在参阅国外有关文献的基础上,确定了利用超声反射的方案。它的原理和当时刚刚出现的雷达相似,后来被称为“声纳”,当时周同庆把这一原理称为“声回响(EchoSounding)”。他和中央工业实验所合作,研制成功了超声发生器和超声探测器,最后制成磁伸缩式高频声波自动记录的回声测深仪。周同庆和助手们还不畏艰险,坐船在江上实地试验,证明这种仪器既能相当准确地测量河道深度,又能简便地探出暗礁位置。这项研究成果获得了当时教育部的嘉奖,并移交有关部门使用。

研制成功我国第一只X光管

从1949年下半年起,由于实验需要高真空技术,周同庆指导助教方俊鑫建立供电子管抽气用的玻璃高真空系统,并抽调中法药厂玻璃工蔡祖泉到交通大学做玻璃吹制工作。1950年后,进口来源完全断绝,原子物理实验室的库力芝式封闭X光管阴极灯丝损坏,所有X射线的实验被迫停顿,更显得迫切需要真空技术。方俊鑫将搁置了15年之久的德国真空泵重新装置起来,建立了能抽到10-7毫米汞柱的玻璃真空系统,为进行真空电子管的制造和修理工作创造了条件。在此基础上,交通大学与东北卫生部合作,开始研制医用X光管,由电机系试制高频感应炉,物理系试制电子管,并由周同庆主持正式成立了“电子管工作委员会”。

1952年底全国院系调整,交通大学物理系部分人员并入复旦大学,周同庆和方俊鑫来到复旦大学,与轻工业部上海精密医疗仪器厂的华中一等一起从事X光管的研究。1953年3月底成立了复旦大学X光管研制实验室,继续接受工业部门(此时改为轻工业部上海医疗器械厂)的委托,由政府调集了交通大学、清华大学原来从事该项工作的大部分人员,恢复和发展因院系调整而中断的研究工作。由周同庆任主任,方俊鑫任副主任,华中一为厂代表。经过一段时间的艰苦努力,解决了真空铸靶、阴极设计、铜与玻璃的管状封接等一系列关键技术,并制定了排气和除气规范等一系列工艺规程文件,于1953年秋试制成功我国第一个医用封闭式X光管。X光管的研制成功,填补了我国在这一技术领域的空白,节省了大量外汇,更重要的是使我国电真空器件的设计和制造步入了新的阶段,推动了我国高真空技术的发展,同时也充实了教学内容,提高了教学质量。1954年1月,在《科学通报》上发表了技术报告,5月2日在同一刊物上发表了《研制X光管工作的新结果》,正式宣布了研制成功。

从1954年起,周同庆再接再厉,又指导华中一用全部国产材料研制成功100千伏高压整流管,为X光机配套;还指导蔡祖泉吹制成了玻璃高真空扩散泵。1955年英国物理学家J.D.贝尔纳(Berna)到复旦大学参观时,看到我国自制的X光管和玻璃扩散泵,给予了高度的评价。1956年,党中央号召向科学进军,工业部门要求医用X光管和高压整流管在工厂投产,研制实验室由华中一、龙康、蔡祖泉等共同编写了《爱克斯光管制作工艺规程》一书,供生产部门使用。与此同时,复旦大学物理系也在周同庆等进行实验研究的基础上,开展了各种研究,如真空物理、固体发光、电介质物理、原子分子光谱等,后来都发展为独立的研究领域,并取得丰硕成果。

培养光谱学和等离子体物理研究生

50年代初期,周同庆和同事们合作翻译Э.B.史包尔斯基(Шпоольскйй)著《原子物理学》第一、二卷,成为全国物理系统一教材。1961年周同庆又与卢鹤绂、许国保合作编写《受控热核反应》,他负责撰写第四章“高温等离子体的辐射”,于1962年出版发行。周同庆也很关心科学普及工作,1959年参加撰写《辞海》物理学方面的条目。

与此同时,周同庆还在“等离子体光谱及气体放电”专业及“光谱”专业等几方面,培养了多名研究生,他们在周同庆的指导下,先后于1964年和1965年完成了《火花通道等离子体的冷却规律》、《镁离子谱线MgⅡλ4481A等离子体中的宽度和位移》等研究论文。

周同庆把自己的一生献给了我国的科学教育事业。几十年来,在周同庆的指导下,杨澄中、范章云、蔡驹、冯康、方俊鑫、华中一、蔡祖泉等,都成了科学界的知名人士。他们及下一代学生,都为物理学的发展,为中国物理学的振兴做出了贡献。

周同庆是我国早期从事光学、真空物理学研究者之一,是一位有作为的科学家。周同庆热爱祖国,热爱中国共产党,他把自己的一生,献给了祖国的科学教育事业,人们将永远铭记他在物理学方面做出的重要贡献。

1907年12月21日 生于江苏省昆山县。

1929年 清华大学物理系毕业,获理学学士学位。

19291933年 在美国普林斯顿大学研究院学习,1933年获哲学博士学位。

19331936年 任北京大学物理系教授。

19361943年 任中央大学物理系教授兼系主任。

19431952年 任交通大学物理系教授、系主任、理学院院长。

19521989年 长期担任复旦大学物理系教授。

1955年 当选为中国科学院数理化学部委员。

19811982年 任中国物理学会理事。

1989年2月13日 在上海逝世。

1 Chow T.C(周同庆).Oscillations and travelling striations in anargondischarg tube.Phys.Rev.1931,37:574581.

2 Chow T.C.H.D.Smyth.Emission and absorption spectra in sulphurdioxide.Phys.Rev.1931,38:838.

3 Chow T.C.The spectrum of sulphur dioxide.Phys.Rev.1933,44:638643.

4 周同庆,卢鹤绂等译.原子物理学.北京:高等教育出版社,1954.

5 周同庆.研制X光管工作的新结果.科学通报,1954(5):53.

6 周同庆.X光管制造与基本物理研究.复旦大学学报(自然科学版),1955(1).

7 卢鹤绂,周同庆等.受控热核反应.上海:上海科技出版社,1962.

8 陈叔琦,周同庆.空气中火花通道等离子体的冷却规律.复旦大学学报(自然科学版),1964,9(3):359373.

9 陈林棠,周同庆.在等离子体中镁离子谱线MgⅡλ4481A的宽度和位移.物理学报,1965,21(9):15911594.


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