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劳厄

来源：作者：发布时间：2007-03-17

因发现x射线在晶体中的衍射，冯.劳厄（Max Theodor Felix Von Laue 1879~1960）获得了1914年的诺贝尔物理学奖。

自从1895年伦琴发现X射线以来，关于X射线的本质，科学家们提出了各自的看法。劳厄（右图）认为，X射线是电磁波。他在与博士研究生厄瓦耳交谈时，产生了用X射线照射晶体以研究固体结构的想法。他设想，X射线是极短的电磁波，而晶体是原子（离子）的有规则的三维排列。只要X射线的波长和晶体中原子（离子）的间距具有相同的数量级，那么当用X射线照射晶体时就应能观察到干涉现象。在劳厄的鼓励下，索末菲的助教弗里德里奇和伦琴的博士研究生克尼平在1912年开始了这项实验。他们把一个垂直于晶轴切割的平行晶片放在X射线源和照相底片之间，结果在照相底片上显示出了有规则的斑点群。后来，科学界称其为“劳厄图样”。劳厄设想的证实一举解决了X射线的本性问题，并初步揭示了晶体的微观结构。爱因斯坦曾称此实验为“物理学最美的实验”。随后，劳厄从光的三维衍射理论出发，以几何观点完成了X射线在晶体中的衍射理论，成功地解释了有关的实验结果。但由于他忽略了晶体中原子（离子）的热运动，这个理论还只是近似的。到1931年，劳厄终于完成了X射线的“动力学理论”。劳厄的这项工作为在实验上证实电子的波动性奠定了基础，对此后的物理学发展作出了重要贡献。
劳厄，M.von Max von Laue (1879～1960)
德国物理学家,X射线晶体分析的先驱。1879年10月5日生于柯布伦茨附近的普法芬多夫，1960年4月23日在柏林逝世。
　　劳厄在青少年时期就显示出对自然科学的兴趣，并得到父母和中学教师的支持。在斯特拉斯堡中学时，一位数学教师把 H.von亥姆霍兹的通俗科学讲演集介绍给他，使他得知当时科学发展的主要动向。他还和两位同学一起在一位热心的教师家里作过当时刚为W.K.伦琴发现的X射线实验。
　　中学毕业后，劳厄先后就读于斯特拉斯堡、格丁根、慕尼黑和柏林几所大学，听过D.希耳伯特、M.普朗克等大师的课。1904年他在普朗克指导下以《平行平面板上的干涉现象的理论》为题完成了博士论文，随后留校做普朗克的助教。1909年劳厄到慕尼黑大学任教。那时A.索末菲的讲课和讨论班吸引了许多年青的物理学家来到慕尼黑，讨论的主题都与当时物理学在理论和实验方面的新的概念和发现有关。关于X 射线的本性的各种看法也是主题之一。劳厄认为X射线是电磁波，他在同一位博士研究生P.P.厄瓦耳交谈时，产生了用X 射线照射晶体用以研究固体结构的想法。他设想X 射线是极短的电磁波,而晶体又是原子（离子）的有规则的三维排列,只要X射线的波长和晶体中原子（离子）的间距具有相同的数量级，那么当用X 射线照射晶体时就应能观察到干涉现象。在劳厄的鼓励下，索末菲的助教W.弗里德里奇和伦琴的博士研究生P.克尼平在 1912年4月开始了这项试验。他们把一个垂直于晶轴切割的平行晶片放在 X射线源和照相底片之间。果然在照相底片上显示出有规则的斑点群。劳厄的设想被证实了，一举解决了X 射线的本性问题,而且初步揭露了晶体的微观结构(见彩图W.弗里德里奇和P.克尼平按照 M.von劳厄(1879～1960)的设想研究晶体中X射线衍射所用的仪器)。　　
A.爱因斯坦曾称此实验为"物理学最美的实验"。劳厄随后从光的三维衍射理论出发,以几何观点完成了X射线在晶体中的衍射理论，成功地解释了实验结果。由于他忽略了晶体中原子(离子)的热运动，这个理论还只是近似的。到1931年，劳厄终于完成了X 射线的"动力学理论"。劳厄的这项工作为在实验上证实电子的波动性奠定了基础，对此后的物理学发展作出了贡献。由于发现 X射线在晶体中的衍射现象，劳厄获得了1914年的诺贝尔物理学奖。1905年，劳厄在普朗克的讨论班上得悉爱因斯坦的工作，深为关于空间时间的这个新思想所吸引；1907年他专程去伯尔尼拜访了爱因斯坦，他们从此成为终生的挚友。1911年，劳厄写成第一本阐述爱因斯坦理论的专著《相对性原理》，阐明了新的空间时间概念和以接近于光速的速度运动物体的运动，为爱因斯坦的理论赢得更多的支持。
劳厄从1912年起先后在苏黎世大学和法兰克福大学任教，1919年回到柏林大学任物理学教授。在柏林期间，劳厄成为德国物理学界的权威之一，曾担任德国物理学会会长。
　　劳厄为人正直，本无意于政治活动，但当科学研究自由受到威胁时，他总是义正辞严地起来捍卫它。早在1920年，当P.勒纳等人在柏林召开反爱因斯坦广义相对论的公开集会第二天，劳厄就和W.能斯脱、H.鲁本斯联名在柏林日报上发表公开信予以反击。在纳粹统治时期，1933年在维尔茨堡举行的全德物理学家年会上，劳厄以物理学会会长的身份致开幕词。他在讲话的末尾引用伽利略坚持N.哥白尼的日心说而遭到教会迫害这一历史事件，间接地捍卫了当时正受到主张所谓"德意志物理学"的纳粹党徒攻击的爱因斯坦和其他犹太科学家；最后的结束语是"然而，在任何压迫面前，科学的捍卫者都具有完全胜利的信念，这信念就是（伽利略的）这一句话：'无论如何，它在运动！'"。同年他不顾J.斯塔克的威胁，拒绝参加斯塔克召集的拥护纳粹的集会。在第二次世界大战期间,他从未参与有关军事的科学活动。1943年终于为纳粹当局强令从柏林大学提前退休。
　　1945年德国投降后，劳厄和O.哈恩、W.K.海森伯等人被美国军方送往英国。1946年1月劳厄返回德国后,定居于格丁根。他为重建德国物理学会和将威廉皇帝协会改建为马克斯·普朗克协会作出了重大努力。当1946年英国皇家学会主持召开国际结晶学会议时，他是应邀参加会议的唯一一位德国学者。他还和普朗克一起参加了英国举行的I.牛顿纪念大会。在这两个会议上，劳厄和普朗克在纳粹统治时期为维护学术尊严和科学自由的行为备受赞扬，与会者称他们是真正的人和真正的科学家。1957年法国授予劳厄荣誉军团勋章以表彰他捍卫人的尊严和自由的功绩。
　　劳厄在1943年写成的一部具有特色的《物理学史》，于1947年出版（中译本，1978）。
1951年劳厄被选为马克斯·普朗克协会的哈伯研究所所长，以72岁的高龄重返他曾居住多年的柏林。此后，他致力于相对论电动力学、超导理论等方面的工作，并重行修订了《相对性原理》一书。

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