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光学成像 衍射极限 ——北大教授为武义一中师生带来物理前沿知识讲座

来源: 县教育局     发布时间: 2020-12-16 12:33访问次数: 【字号
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12月11日,武义一中学术报告厅内座无虚席,北京大学物理学院方哲宇教授为师生带来一场精彩的物理前沿知识讲座。讲座由武义一中王海斌校长主持。

北京大学“百人计划”研究员、博士生导师,主要研究微纳光电材料与器件。2015获国家中组部万人计划青年拔尖人才,2017 入选全国纳米技术标准化技术委员会委员,在国内外高水平学术期刊上发表物理论文70余篇,作为第一或通讯作者论文共40余篇,主持或参与国家级科研项目10个。

方教授刚走进报告厅,就受到了同学们热烈的欢迎。方教授把获得诺贝尔奖的科学家作为引言,从浅到深,从易到难,缓缓介绍了显微镜的发明、发展、运用、延伸,把从古至今发明的各种显微镜,它们的功能和作用展示在师生面前。接着方教授又引入最前沿物理知识:突破光学衍射极限成像、看不见的光——新波段应用等,这些知识许多同学第一次看到听到见到,引起同学们极大兴趣。讲座一结束许多学生迫不及待地提问,方教授一一现场回答,并不断表扬同学们善于思考,鼓励同学们学好物理,为国争光。

下面,一起来看看学生与科学家近距离接触、聆听物理前沿知识后的真实感受吧!

PART-1

深色系的衣着洒着柔和的光晕,我时常想,一个少负盛名,一路辉煌的人会是如何模样,许是鲜衣怒马一身少年意气却未曾料到会像方教授这般谦和、成熟稳重。一节讲座,一个半小时中,他的声音永远是从容而优雅的,像淙淙流水,淌过时尚无知无觉,待后来回想方感心明耳净,醍醐灌顶,小小的会议厅里演绎着显微镜的发展历史,映出人类文明的不断推进,侃侃而谈的方教授声音里那份隐秘的小小欢喜表露出的是他对科学工作的热爱与崇敬。

像贝加尔湖一般沉静、庄穆,清澈澄明却深不见底,所谓谦谦君子也。

——高一15班   周书颐

PART-2

当我看到“显微镜”时,我的脑海中只是“小、小、小”,但随着方老师介绍,我得知“小”只能到一定程度,这带领我走出了我原有的小范围,冲破了一层思维的桎梏。但看着最小分辨率的式子,我只想着更换材料,改变参数以达目的,但STED和PAIM却使我豁然开朗,它们完全跳出了体系之外,利用不同的物理化学知识,达到目的,也把我从死胡同中领了出来,冲破了又一层思维桎梏。上完课,见证了显微镜的发展史,而这科学的发展何尝又不是一次次冲破桎梏呢?正如牛顿也曾认为光由颗粒组成,也曾相信苯环是凯库勒式中所展现的样子,亚里士多德也曾认为重的物体下落快,科学的发展冲破了前人思维的桎梏。冲破了时代、宗教的桎梏,才铸就了“物理学的大厦”,那么如今的我们,冲破自身的桎梏之后,何尝不能去冲破更多的桎梏,去抹去那“两朵乌云”呢?

——高一(15)班  胡悦玥

PART-3

讲座开始,我便看到了一个和蔼可亲的青年物理学家形象,与我想象中的物理学家形象不同,方教授富于磁性的嗓音与平易近人的笑容,将我们带入一个光学成像的奇妙世界。从诺贝尔奖纳米显微镜技术谈起,为我们展示了历届科学家的探索与发现,虽然“衍射极限”“受激发射损耗”“随机光学重建显微技术”等概念与技术生涩难懂,对于高一的我们略显深奥,但在方教授的报告中,我所学到的更多的是科学家废寝忘食的研究、与面对困难无所畏惧的科学精神。特别是诺贝尔奖获得者白兹格家中无处不在的科学仪器,他的科学奉献精神令我们动容。科学的发现是艰难的,是无数科学家艰苦奋斗取得的,听完本次报告,也更振奋了我们好好学习的决心,未来,也一定是由我们创造的!

——高一(14)班  俞蕴秦

PART-4

今天的讲座可以说是一次难得的机会———北大教授的讲座可不是谁都可以听得到的。通过这次讲座,让我对光学有了更深入的了解。从显微镜的起源、发展,到光的波粒二象性与应用,可谓是精彩纷呈,干货十足!科技是从自然中发展出来的,人眼成像原理应用到了摄像机上。科学是不断完善与发展的,从原始显微镜到光激活定位显微镜、结构光照明显微镜,再到电子显微镜。人的认知是在不断拓展的,从可见光的研究到不可见光的研究,并将其应用。这是一场理论的盛宴:阿贝衍射极限公式、分辨极限公式,也是一场实践的课堂。我们从这些丰硕科研成果上看到的,不仅是骄傲,还有对背后科学家的尊敬。白兹格教授家中摆满设备,为的是更方便地研究,像他一样的人还有许多,而隐含其中的,是科研人员对科学的热爱以及极强的求知求真精神,不仅是我们的标杆,更是动力。

——高一(17)班  周李想

PART-5

科技的发展需要人类的共同努力,但人们不应只专注于自己的行业而不关心其他领域。正如显微镜的发展,虽是物理界光学的成就,却借助了化学知识,既推进了化学中研究微观世界的进程,同时也促进了医学发展,既提高了人类的科研水平,也促进了人文交流。因此,各个领域其实是相辅相成的。我们青少年要继承先贤的遗志,促进自身全面发展,为人类进步作出贡献。

——高一(17)班  汪婷婷

PART-6

这节课,上的是光学成像,但光学成像的发展史中那一位位伟人却让我们知晓物理离我们不远,它虽难,但只需要两种精神——求是与创新!对我们来说这两种精神其实就是平时常说的对待工作敬业乐业、学习勤学乐学,也是对工作和学习的热爱,所以它离我们并不远,只需勤奋,一定可以成功。

——高一(18)班  王东靖

PART-7

说到物理,大多数人想到的应该是学习它的困难。确实,那一个个公式、一个个符号足以让接触到它的人心烦意乱。但今天,一位北大的物理教授为我们开的讲座让我们接触了不少物理学中有趣的内容。

……

或许在未来仍有无数的难题阻挡人类前进的脚步,但我相信不论多么困难,总会有一群人站出来,不断的努力去克服难题,这种坚持不懈的珍贵品质正是物理学带给我们最好礼物。

——高一(18)班  江帆