学霸的模拟器系统 第55节
两者在~40 cm?1的位置,波峰重叠在了一起。
整个会议室,鸦雀无声。
林允宁看到没人举手提问,便说了句“谢谢大家”,然后准备下台。
“等一下。”
一直沉默的韩至渊,终于开口了:
“你的图做得很好,交叉验证的逻辑也很清晰。”
他的声音依旧平淡,却带着一种不容置疑的穿透力,“但这里有一个更深层次的问题。”
他拿起激光笔,在幕布上画了一个圈,精准地圈住了那两个重叠的峰,“在简谐近似下,声子的寿命是无限的,谱线在理论上应该是无限窄的δ函数。
“但实验结果已经告诉你,它有宽度,这意味着声子的寿命是有限的。实际上,任何谱线都有一个本征宽度。这个宽度,物理上代表了声子寿命的倒数。”
他放下激光笔,看向林允宁,镜片后的目光,如同两把锋利的手术刀,直刺问题的核心。
“你猜猜看,这是为什么?”
这个问题,瞬间让会议室的气氛变得凝重起来。
在座的博士生们已经猜到答案,知道“韩老魔”并不是在考校林允宁,而是在探讨一个新的前沿课题——声子非谐效应。
这个问题回答好了,将是这个“半截项目”能够更进一步,冲击更高水平期刊的突破口。
林允宁显然早有准备。
他走回投影布前面,从容地点开了PPT的最后一页。
上面只有个涂鸦般的手绘示意图——
一张绷紧的、画着网格的弹簧床,上面画了一个大号的保龄球。
“韩老师,我的理解是这样的。”
他指着图,声音里带着一种与年龄不符的从容,“我们的理论计算用的是‘简谐近似’,就像这张完美的弹簧床。
“一个声子,就像这个保龄球,在上面振动,可以永远振下去,所以理论上谱线是尖锐的。”
他话锋一转,鼠标一点,示意图的弹簧床上瞬间铺满了无数个密集的小号乒乓球。
“但现实中,晶体中还有背景晶格的热声子,就像这些乒乓球。当保龄球振动时,它会不可避免地撞到这些乒乓球,通过‘三声子散射’过程,把自己的能量和动量分给它们,自己很快就‘衰变’、停了下来。
“声子‘寿命’变短,根据海森堡不确定性原理,它的能量就变得不那么确定,谱峰自然就变‘胖’了。”
这番深入浅出的解释,让在场的博士生们纷纷点头。
虽然只是个高中生,但林允宁对于物理概念的理解非常准确。
韩至渊也点了点头,但他没有就此罢手,而是抛出了一个更棘手的问题:
“那么,你准备怎么来验证这个理论呢?”
“低温实验。”
林允宁看着韩至渊,说出了自己的研究计划:
“要验证这个猜想,我需要测量不同温度下的拉曼光谱。
“温度越低,‘乒乓球’的热运动越弱,对‘保龄球’的散射就越小,后者的‘寿命’就越长,本征峰就会越来越窄。”
“很好,”
韩至渊不依不饶,继续追问,“如果让你做了低温实验,那么除了本征峰变窄,你还预期有哪些变化?”
这一下,在场的硕士生和博士生们都皱起了眉头。
还能有别的变化?
……
第47章 外面的世界(求收藏求追读求月票)
韩至渊随口的一句问题,让整个会议室陷入了沉思。
在座的博士生们都在脑海中飞速构建着物理模型,试图从自己熟悉的理论框架中,找出答案。
“热膨胀系数会变小,可能会影响德拜-沃勒因子?”
一个做中子散射的博士生猜测道。
“热膨胀系数是宏观量,怎么可能直接影响微观的拉曼峰位?”
另一个做输运的师兄反驳道,“我认为电声子耦合强度可能会有变化……”
很快,有几个人开始争论不休,却没有一个统一的答案。
陈正平首先想到了晶格的热膨胀,但他一时无法将其与拉曼峰位的变化精确地联系起来。
周毅则从声子自能的角度出发,脑海中浮现出复杂的格林函数,却又因为模型的复杂性而陷入了计算的泥潭。
林允宁看着韩至渊那双审视的眼睛,知道这才是今天真正的“考题”。
他没有丝毫的紧张,反而觉得有些……有趣。
他走回白板前,拿起马克笔,顺手涂鸦了一个草图,画了几个代表“收缩”的箭头。
这个动作,让所有人的目光都聚焦到了他身上。
然后,他给出了一个清晰、笃定的答案。
“我认为,峰位会蓝移,往高频方向移动。”
这两个字,如同定音鼓,让所有的窃窃私语戛然而止。
“对呀!”
陈正平第一个反应过来,狠狠一拍大腿,差点喊出声来。
韩至渊看了他一眼,又看向林允宁,微笑着问道:
“你的理由呢,物理图像呢?”
林允宁随手在白板上画了一个不对称的“碗”状曲线——
非谐势阱。
“降温,不只是让声子间的散射变少了,”
他用笔重重地点了点势阱壁,“更重要的是晶格收缩,导致原子间的这个‘碗’变得更陡、更窄。‘碗’越陡,原子在里面振动的频率就越高。在光谱上,就表现‘蓝移’。”
他转过身,看着众人,做了最后的总结:
“所以,峰变窄,是因为‘乒乓球’少了,散射变弱;峰蓝移,是因为‘弹簧床’紧了,弹簧变硬。这是非谐效应的两种不同表现。”
这番清晰的物理图像,终于让韩至渊的脸上,露出了毫不掩饰的欣赏。
他没有再提问,只是点了点头,看着林允宁,说道:
“低温实验设备需要严格的授权和培训,下周我会安排个时间,请实验员孙婧老师亲自带你走一遍液氦杜瓦罐的连接和低温恒温器的操作流程。
“在那之前,把你的详细实验计划书,发到我邮箱。”
然后,他才满意地点了点头:“你集训队这么忙,还有时间做出这种级别的工作,很不错。这种物理直觉,我看你天生就是吃这碗饭的。”
这句话,在要求严苛的韩至渊课题组里,已经是最高级别的赞赏。
……
组会结束时,窗外的天色已被染成一片温润的橘红。
林允宁婉拒了陈正平等人一起聚餐的热情邀请,独自走出了唐仲英楼。
这是他每天雷打不动的“散热”时间。
沈大教练布置的任务,即使以林允宁的性子,也不敢偷懒。
可刚走出两步,手机屏幕就先一步亮了起来。
电话那头的声音,因为激动而微微发颤,却充满了压抑不住的喜悦,像一只刚刚学会飞翔的小鸟,在叽叽喳喳地分享着自己的天空。
“林允宁,我进入化学集训队了!我刚到金陵,现在在金大南门,有点……找不到路。”
“别动,我过去找你。”
挂了电话,林允宁嘴角勾起,无奈地笑了笑。
他穿过栽满法国梧桐的校道,远远地就看到了那个站在南门牌坊下的纤细身影。
秦雅依旧穿着那身洗得发白的校服,但整个人却像是在发光。
她不再低着头,而是好奇地打量着周围的一切,那双清澈的眼睛里,盛满了对这座陌生城市的新奇。
看到林允宁,她立刻像只归巢的燕子般迎了上来,脸颊因为兴奋而红扑扑的。
“这次复赛压轴题,考的是狄尔斯-阿尔德反应的区域选择性!好多人都被那个不对称的亲双烯体给绕进去了,但我用‘前线轨道理论’,一下子就判断出了正确的加成位点!”
她滔滔不绝,像个献宝的孩子,将自己在考场上的高光时刻,事无巨细地分享给他。
那份发自内心的骄傲与自信,让她整个人都变得明媚起来。
“我画了那个共轭丁烯的HOMO和丙烯醛的LUMO轨道,一对比对称性,答案就出来了!我们老师都说我这个思路特别清晰!”
林允宁只是安静地听着,偶尔点点头,眼神里带着由衷的笑意。
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