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湯斯， 1915年生于美國北卡羅來納州格林威爾。 16歲就進(jìn)大學(xué)攻讀物理學(xué)和語言學(xué)，24 歲那年獲得物理學(xué)博士學(xué)位。湯斯幾乎對(duì)每樣事件都感興趣，他是一個(gè)達(dá)·芬奇式的人物——一位多才多藝的科學(xué)家。他除了以物理學(xué)家和教授聞名外，也是一位潛泳運(yùn)動(dòng)員、旅行家、蘭花栽培家和語言學(xué)碩士，他還是教學(xué)唱詩班的歌手，曾當(dāng)過哥倫比亞大學(xué)附近一所教堂的執(zhí)事。湯斯一踏上社會(huì)，就碰上第二次世界大戰(zhàn)。那時(shí)，整個(gè)國家都忙于為戰(zhàn)爭服務(wù)。年輕的湯斯一心想從事理論物理學(xué)的研究，卻找不到相應(yīng)的工作。最后他只得進(jìn)一家電氣公司，當(dāng)一名雷達(dá)工程師。雷達(dá)工程師的職責(zé)范圍是研究雷達(dá)整體結(jié)構(gòu)和工藝的設(shè)計(jì)，而不是搞純理論的研究。但是，湯斯的才能并沒有因此而被埋沒；戰(zhàn)爭需要雷達(dá)，而制造先進(jìn)的雷達(dá)需要扎實(shí)的微波電子學(xué)知識(shí)。于是湯斯開始悉心鉆研微波電子學(xué)。不久他就成了一位精通微波電子學(xué)的專家，發(fā)明了第一臺(tái)微波激光器。 1j}o. 0\ 成功是從一次失敗的實(shí)驗(yàn)開始的。 Blu^\:?#z- Y yI|^f8C 第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，飛機(jī)速度慢，發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音響。防空部隊(duì)靠耳朵聽飛機(jī)響聲來判斷有無敵機(jī)入侵。開始時(shí)，請(qǐng)聽覺特別靈敏的盲人監(jiān)聽。后來改用裝有大喇叭的聽音器來偵察敵機(jī)的來去。第二次世界大戰(zhàn)期間，飛機(jī)的飛行速度大大提高了，差不多可以達(dá)到聲音速度的一半。用聽聲音的方法來偵察敵機(jī)實(shí)在太慢，往往聽到飛機(jī)馬達(dá)轟鳴聲時(shí)，敵機(jī)就快到頭頂上空了。因此，各國都集中科學(xué)家加緊研究制造當(dāng)時(shí)剛誕生的電子防空設(shè)備——雷達(dá)。雷達(dá)的核心部分是微波振蕩器，它產(chǎn)生頻率極高的電磁波，通過雷達(dá)天線發(fā)射出去，射向目標(biāo)；目標(biāo)把射到它表面上的一部分電磁波反射回來，被雷達(dá)接收器接收后，在熒光屏上顯示出目標(biāo)的方位和距離。電磁波的傳播速度為每秒30萬公里，比當(dāng)時(shí)飛機(jī)每小時(shí)幾百公里的速度不知快多少倍，這就滿足了盡早發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的要求；另外靠聽音確定飛機(jī)的方位是很不準(zhǔn)確的，只能知道飛機(jī)在某方位幾十度的一個(gè)大概范圍。雷達(dá)卻能以誤差只有幾度的精確度測(cè)定飛機(jī)的具體位置。 & fW;;> [}FP_Su$6 交戰(zhàn)國家都想使自己的雷達(dá)性能超過對(duì)方的雷達(dá)，以便能更有效地對(duì)付入侵的飛機(jī)，所以千方百計(jì)研制新型雷達(dá)。改進(jìn)的途徑之一是把雷達(dá)的工作頻率不斷提高。因?yàn)楫?dāng)時(shí)巳出現(xiàn)了能干擾對(duì)方雷達(dá)的**設(shè)備。比如一群飛機(jī)飛來，其中一架飛機(jī)離開機(jī)群很遠(yuǎn)，上面裝著能向?qū)Ψ嚼走_(dá)站發(fā)射強(qiáng)電磁波的設(shè)備。這種強(qiáng)電磁波信號(hào)在對(duì)方雷達(dá)屏幕上把機(jī)群反射的弱電磁波信號(hào)掩蓋住了，使雷達(dá)變成“盲人”，機(jī)群就能悄悄地溜進(jìn)對(duì)方上空，這是一種現(xiàn)代電子障眼法。為了對(duì)付這種干擾，就要設(shè)法讓自己的雷達(dá)發(fā)出的電磁波頻率和對(duì)方干擾電磁波頻率不一樣，而雷達(dá)接收器對(duì)本身發(fā)出的電磁波有很高的靈敏度，這樣，對(duì)方的干擾就不起作用了。因此，需要研究具有新的頻率的電磁波。 $BG9<:p w=OT^d 9n 那時(shí)，新設(shè)計(jì)的雷達(dá)，工作頻率都做得很高，達(dá)到 1 萬兆赫茲，波長 3厘米。理論證明：波長越短，發(fā)射出去的波束就越細(xì)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)確定它的位置的精度就能提高。再有，工作頻率越高，發(fā)射天線可以造得越小，戰(zhàn)地使用，把它安裝在車輛上，機(jī)動(dòng)性和靈活性提高不少。 aFhsRE?YC= {D7!'Rq, 為了進(jìn)一步提高雷達(dá)的工作頻率， 美國空軍要湯斯研究波長為1.25厘米的雷達(dá)，開拓雷達(dá)技術(shù)的新領(lǐng)域，利用這種新雷達(dá)制造精確的轟炸瞄準(zhǔn)設(shè)備。湯斯預(yù)測(cè)波長這么短的電磁波要被空氣中的水汽吸收掉，不能用于雷達(dá)。試驗(yàn)的結(jié)果證明他的預(yù)見是對(duì)的。 k%hif8y Wc(?ezn 但是，湯斯并沒有就此止步，而是轉(zhuǎn)過來研究水汽吸收電波的問題。在研究中，他發(fā)現(xiàn)氨具有吸收電磁波等一系列現(xiàn)象，從而創(chuàng)立了一門全新的物理學(xué)科——微波波譜學(xué)，這是一把揭開微觀世界秘密的鑰匙。不久哥倫比亞大學(xué)聘請(qǐng)他為物理學(xué)教授。 Nz2} Ma 2 0^hz
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