王竹溪的主要成就

超晶格相变的研究

王竹溪一生的科学研究涉及理论物理的许多领域,尤其是统计物理和热力学。他发表了30多篇论文,涉及湍流尾流、气体扩散、吸附、超晶格和有序-无序相变、高级相变、气体性质、多组分溶液、热力学平衡和稳定性、绝对热力学温标、热力学第三定律、植物细胞吸水、物质中的辐射热传导和基本物理常数的测定。其中最重要的是推超晶格的统计理论。

20世纪30年代前后,气体统计理论达到顶峰,统计物理学的前沿开始转向相变。1925年,E. Ising提出并求解了一维自旋晶格模型;1934年W. L. Bragg和E. Williams提出了长程序和平均场近似的概念;在此基础上,H. A .贝特于65438年提出。

贝特的超晶格统计理论假设原子之间只有近邻相互作用,讨论的是两种成分浓度相同的二元合金。在不计算配分函数的情况下,用间接方法近似得到了超晶格的有序和其它平衡值,从而讨论了超晶格的有序-无序相变。这是超晶格问题的基础工作,立即引起广泛关注。佩尔斯(Peierls)在次年将其扩展到组分浓度不等的情况,当时在福勒指导下与王竹溪一起读研究生的张宗穗在次年将其扩展到包括次近邻原子对之间的相互作用。

王竹溪首先发展了简单吸附问题的一般统计理论,然后将其主要思想应用于超晶格问题,并将其推广到适用于等组分浓度和不等组分浓度两种情况的一般理论,处理了一类相当普遍的长程相互作用,找到了计算超晶格组态配分函数的近似方法,从而在形式上给出了超晶格问题的一般解。王竹溪的工作明显改进了贝特的理论,结果更接近实验。在随后的几年里,超晶格和相变仍然是王竹溪继续研究的主要问题。1942年,王竹溪指导杨振宁做硕士论文,题目是超晶格。在王竹溪的论文中,有一篇题为《离体活细胞中水关系的热力学形式》的文章发表在《美国物理化学杂志》第45卷,1941。

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37.王竹溪。一本新词典。上海、北京:上海翻译出版公司、电子工业出版社联合出版,1988。在清华、北大物理系任教40余年,学生数千人。中国几代物理学家都听过他的讲座。杨振宁和李政道都曾师从王竹溪。他不仅是一位伟大的科学家,也是一位受人尊敬的导师。

他教过的课程从低年级的普通物理、高年级的理论物理到研究生的专业课,几乎包括了培养一个物理人才所必须的所有课程。为了培养物理学人才,他以适当的方式将受训者引入物理学研究领域,包括学习基础理论和研究方法,了解当前的研究前沿和问题。