每一个板块,他都不是简单地重复翻看。
而是从底层的物理逻辑出发,梳理清楚每一个概念的由来,每一条公式的适用边界,每一个理论之间的关联与传承。
他会顺着物理学科发展的脉络,去理解为什么经典力学的确定性体系,会遇到无法解决的难题。
为什么量子力学的诞生,会成为物理学史上最重要的转折点。
电动力学的理论,如何支撑起后续的光学、固体物理研究。
统计物理的思维,又要如何应用到多体系统的分析之中。
第二个模块,是支撑所有物理研究的数学工具模块。
物理的语言,是数学。
所有的物理理论,最终都要落到严谨的数学推导之上。
过去的学习里,数学物理方法、线性代数、复变函数、概率统计这些内容,都是跟着对应物理课程的需求,零散学习的。
而这个学期,他要做的,是把这些数学工具,和对应的物理理论一一对应起来。
彻底吃透每一个数学方法,在物理场景里的应用逻辑。
比如复变函数里的留数定理,如何解决电动力学里的边值问题。
傅里叶变换,如何在量子力学的表象变换里发挥作用。
线性代数的矩阵运算,如何描述量子态的演化。
微分方程的求解方法,如何适配不同的物理模型。
他的草稿纸上,从来不是孤零零的公式。
每一行数学推导的旁边,都用红笔标注着对应的物理图像。
让每一个数学方法,都能找到落地的物理场景。
让每一个物理理论,都有严谨的数学推导作为支撑。
第三个模块,是专业拓展与实验物理模块。
包括固体物理、光学、原子物理这些延伸内容,还有过去三年里,所有实验课的原理、操作、数据处理方法。
这部分内容,是连接理论和实验室的桥梁。
也是他每天下午,泡在实验室里的核心底气。
中午的阳光,透过窗户落在桌面上。
他就着水壶里凉透的白开水,啃完了两个馒头。
就算是解决了午饭。
阅览室里依旧安静。
外面的喧嚣,好像被厚厚的墙壁隔绝在了另一个世界。
他的眼里,只有纸上的公式。
脑子里,只有那些从宏观到微观的物理图像。
日头往西斜的时候,他收拾好桌上的教材与笔记。
把草稿纸整理好,夹进对应的笔记本里。
背着书包,离开了图书馆。
脚步径直,朝着校园另一侧的物理楼走去。
物理楼是一栋灰色的小楼。
门口的梧桐叶落了满地,踩上去沙沙作响。
这是他每天下午,雷打不动的去处。
要去帮导师做实验。
实验室在小楼的地下室。
只有这里,能满足实验需要的恒温、避光、防震条件。
推开厚重的木门,里面的光线很暗。
只有几盏白炽灯亮着,空气中弥漫着淡淡的机油与臭氧的味道。
导师已经在里面了。
戴着老花镜,正蹲在仪器旁边,拧着螺丝刀调试线路。
这位老教授一辈子深耕固体物理领域,尤其专注于X射线晶体衍射的相关研究。
如今校园里风波不断,大多实验室都停了。
只有这间地下室的实验室,还亮着常年不熄的灯。
林杰放下书包,先和导师问了好。
随即换上洗得发白的白大褂,开始做实验前的准备工作。
今天要完成的,是单晶硅样品的X射线衍射实验。
核心是精准测量晶体的晶格常数,验证布拉格衍射定律。
同时还要观测不同研磨精度,对样品衍射峰宽的影响,为后续的材料结构分析,积累基础数据。
第一步是制备样品。
这是整个实验的基础,半点马虎都来不得。
林杰先从样品柜里,取出小块的单晶硅锭。
用玛瑙研钵进行手工研磨。
这个过程最考验耐心。
必须顺着同一个方向,匀速转动研钵,力度要均匀,不能有半点急躁。
否则研磨出来的粉末颗粒大小不均,甚至会破坏晶体的晶格结构。
最终测出来的数据,就会完全失真。
他蹲在实验台边,一圈圈地转着研钵。
窗外的天色一点点暗下来。
白炽灯的光,落在他专注的侧脸上。
直到指尖传来的触感里,再也摸不到半点颗粒的粗糙感。
他才停下动作。
用显微镜反复检查了三遍,确认粉末的细度完全符合实验要求,采用标准筛过筛。
再用无水乙醇将粉末调和成均匀的糊状,小心翼翼地涂在玻璃载片上。
放在红外灯下,低温烘干。
接下来是调试仪器。
这台衍射仪已经用了十几年,很多核心部件都有了磨损。
每一次实验前,都要花上一两个小时,反复校准。
电压、电流的参数,测角仪的角度精度,狭缝的宽度,每一项都要调到最佳状态,反复核对三遍以上。
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