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西南联大人物之范家两兄弟

今天要介绍的是两个亲兄弟,范绪筠和范绪箕。

范绪筠是世界著名半导体物理学家,世界半导体物理开创性人物之一,台湾“中央研究院”院士,在半导体领域有多项里程碑式的研究成果。

1912年,范绪筠出生于上海市,他的父亲曾就学于满清政府举办的外语学堂“同文馆”( 同文馆是清末第一所官办外语专门学校,初以培养外语翻译、洋务人才为目的,后又添设算学馆,教授天文、算学。1902年并入京师大学堂,改名京师译学馆),十二三岁时,被选派为中国第一批留俄学生,学习铁路工程,回国后从事铁路技术工作。曾任中东铁路局局长,中苏理事会理事,是一位正直爱国的知识分子。

范绪筠(左一)范绪箕(左三)和父母姐妺

因为父亲在东北工作,所以范绪筠的青少年时期是在哈尔滨度过的。1933年,毕业于中俄合办的哈尔滨工业大学(哈尔滨工业大学的前身),获得电机工程学士学位,并获奖学金赴美留学。1937年获得麻省理工学院科学博士学位后,应清华大学工学院院长顾毓秀的邀请回国,先后任清华大学和西南联大教授,清华大学无线电研究所研究员。

范绪筠毕生从事半导体物理的理论与实验研究。西南联大期间,生活条件虽然艰苦,既没有资金支持又不能与外界沟通交流,但他还是完成了《固体间电接触的理论》和《金属间以及金属和半导体间的接触》两篇论文,并发表在美国《物理学评论》上。这两篇文章分别定性和定量地讨论了金属和半导体的不同特性,特别是半导体中传导电子的密度可能会出现偏离正常值相当大的现象,对固体电子学的发展及半导体应用发挥了重要作用。

范绪筠夫妇在昆明

范绪筠虽然性情有些急躁,但做研究工作却非常仔细,一丝不苟,在学术上要求极为严谨。1947年他回到麻省理工学院作访问学者。与此同时,普渡大学的物理系主任遂邀请他到该校从事研究,1957年入美国国籍。

这个时期,他研究锗、硅半导体,以光学性质证明半导体有禁带,从实验上证明锗和硅有吸收限。50年代,又对半导体材料各种特性及其晶体缺陷、对多元化合物以及氧化物半导体的拉曼散射和相变等进行研究。他几乎对半导体领域的每一个分支都做出了精辟准确及原创性的贡献,为后来蓬勃发展的半导体集成电路事业奠定了坚实的基础,成为世界知名学者,并荣获了多项科学技术奖。他的发明和成就,建立了半导体物理学领域的诸多里程碑,他关于半导体光学性质的研究与发现、关于半导体红外穿透性的的发现,为固体物理学研究开辟了方向,从而引发了以半导体光学为基础的电子产品新时代。

在普渡大学讲课

范绪筠曾是美国国家研究委员会固体科学小组的成员,1969~1972年任国际纯粹物理学与应用物理学联合会半导体委员会通讯会员,1959~1961年是美国物理学会固体物理行政委员会成员。

普渡大学以范绪筠以为荣,授予范绪筠邓肯物理学杰出讲座教授奖, 1990年授予其普渡大学科学荣誉博士。2000年范绪筠在美国逝世。普渡大学为纪念绪筠建立了以其名字命名的奖学金,保留了以他名字命名的实验室。

范绪箕是中国航空教育的重要奠基人、空气动力学研究的先驱者之一,中国“无人机之父”著名的力学家、教育家。他1914年生于北京,比范绪筠小2岁。从哈尔滨工业大学机械系毕业后,于1936年留学美国加州理工学院,师从世界航空科学泰斗冯·卡门教授,与钱学森是同门,并共居一室。1940年获得加州理工学院航空工程专业博士学位后回国,毕生致力于航空领域的教学、科研和管理工作:创建了浙江大学航空系;筹建了华东航空学院;1980年担任上海交通大学校长,2015年上海逝世,享年102岁。

兄弟二人于1947年后的首次见面

从1940年回国起,范绪箕先后在浙江大学、清华大学(昆明)、航空研究院任职。1945年,他在浙大创建航空工程系,带领师生建成了中国第一座3英尺低速风洞,还建成了结构试验机、落震试验台,发动机试验台及仪表自动设备试验室,开设了航空工程的全部课程,他本人讲授空气动力学、飞机结构力学等课程。1952年,他奉命筹建华东航空学院,后又组建南京航空学院。在南京航空学院,承担了建造无人靶机的科研任务,主持设计和建造了600×600mm的亚跨超音速风洞,2.5×3m的低速风洞,和我国第一台液压三轴飞行姿态模拟转台,为国家培养导弹和飞机型号的设计人才提供了地面模拟与试验的手段,使南航成为科研教学与人才培养的基地。

钱学森为范绪箕拍的照片

任上海交通大学校长期间,范绪箕针对学生知识面窄的弊端,大力推行教育改革,提倡跨学科制度,提倡对交叉边缘学科的研究,创建了跨学科的热力力学研究室,活跃和深化了学校的教学、学术工作,成立了培养师资办公室,积极发展同世界各国的学术交流和科技合作。1984年卸任校长后,将精力全部放在科研方面,开始研究航天飞机的热防护系统,10年时间完成了数个大型研究课题,取得了丰富的研究成果,在高温应力等领域取得卓越成就。

范绪箕在教育岗位上辛勤耕耘50多载,培养了大批高级专门人才,桃李满天下。他先后讲授过《工程数学》《理论力学》、《空气动力学》、《热应力理论》等课程。他的课堂生动活泼,富有启发,因材施教,深受学生欢迎和敬重。

范绪筠、范绪箕二兄弟分别在理论研究和航空工程两个领域内做出了不平凡的成就,他们把科研当乐趣,一生孜孜以求。范绪筠与妻子卞荔年青梅竹马,两情相悦,妻子虽为大家闺秀,可也能吃苦耐劳,成为他的贤内助,范绪箕却一生未婚。

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