从海水颜色到拉曼效应

　　“拉曼效应”又称拉曼散射，是在强光照射时产生的一类散射现象。拉曼效应是研究海水颜色发现的，也因此一举使拉曼获得了诺贝尔物理学奖的殊荣。

　　1921年，印度科学家拉曼在英国皇家学会作了声学与光学的研究报告后，取道地中海乘船回国。甲板上漫步的人群中，一对印度母子的对话引起了拉曼的注意。

　　“妈妈，这个大海叫什么名字？”

　　“地中海！”

　　“为什么叫地中海？”

　　“因为它夹在欧亚大陆和非洲大陆之间。”

　　“那它为什么是蓝色？”

　　年轻的母亲一时语塞，求助的目光正好遇上了在一旁饶有兴味倾听他们谈话的拉曼。拉曼告诉男孩：“海水所以呈蓝色，是因为它‘反射’了天空的颜色。”

　　在此之前，几乎所有的人都认可这一解释。它出自英国物理学家瑞利勋爵。他以发现惰性气体而闻名于世，曾用太阳光被大气分子散射的理论解释过天空的颜色。并由此推断，海水的蓝色是反射了天空的颜色所致。

　　在告别了那一对母子之后，拉曼总对自己的解释心存疑惑。回到加尔各答，他立即着手研究海水为什么是蓝的这一问题。他从光线散射与水分子相互作用入手，运用爱因斯坦等人的涨落理论，获得了光线穿过净水、冰块及其它材料时散射现象的充分数据，得出水分子对光线的散射而使海水显出蓝色的结论，与大气分子散射太阳光而使天空呈现蓝色的机理完全相同。进而又在固体、液体和气体中，分别发现了一种普遍存在的光散射效应，人们把这一现象用拉曼的名字而命名为“拉曼效应”，这为20世纪初科学界最终接受光的粒子性学说提供了有力的证据。由于这一重大研究成果1930年拉曼成为印度也是亚洲历史上第一位获得诺贝尔奖的科学家。　（来源于1994年10月27日《中国气象报》 作者：王国沛）