科学·人文大讲堂第194讲:红外探测——人类观察‘黑暗世界’的天眼

2018124日,中科院上海技物所戴宁副所长做客我校“科学•人文大讲堂”,应邀为我校学生作“红外探测——人类观察黑暗世界的天眼”主题报告。报告在同德楼一楼报告厅举行,130多位师生聆听了报告。

戴宁博士现任中科院上海技术物理研究所副所长,中科院上海技术物理研究所研究员,博士生导师。1994年在美国Notre Dame大学获博士学位,之后在美国纽约市立大学高技术中心从事近两年博士后研究。1997年获国家教委、人事部“全国优秀留学回国人员”称号和国家教委“跨世纪优秀人才基金”。2004年入选“新世纪千百万人才工程国家级人才”。目前主要研究领域包括:半导体低维结构材料及其光电、生物学特性,新型红外薄膜材料与器件,半导体自旋电子学材料和结构等。近年来又开展了光伏材料和器件研究。承担了国家重大研究计划和基金委重大项目等国家和省部级项目。

戴宁副所长首先介绍了讲座题目中“黑暗世界”的定义,告诉大家“黑暗世界”是指我们人类肉眼看不到的世界,但是这个世界实际上是丰富多彩的,因此我们需要借助各种各样的方法去对它进行探索,以此引出讲座的主题红外探测。然后戴宁副所长138.2亿年前发生的宇宙大爆炸和总星系的浩瀚无边引导同学们去思考“地球之外是否有高等智慧生命”和“总星系中是否存在生命”两个问题,激发了同学们对宇宙探索的好奇心。

之后讲座进入主要部分,戴宁副所长通过一张电磁波图向大家介绍了不同波长的电磁波,波长长于或是短于可见光的电磁波人类眼睛都是观测不到的,对于这些人类眼睛不可见的电磁波,我们寄希望于技术帮我们探索。紧接着戴宁副所长给大家介绍了德国物理学家普朗克在量子论基础上建立的关于黑体辐射的正确公式——普朗克公式的历史,并向大家证明了“光是光子”这一研究结论的正确性。然后戴宁副所长介绍了主动成像和被动成像的原理,并以蛇的光学眼睛和专门探索红外线的眼睛为例说明动物世界中有许多科学技术可以借鉴和学习的生理结构。戴宁副所长对比了利用红外进行成像和在可见光下成像的图片,并向大家介绍了红外成像在雾霾天气、森林火灾和民用航空领域的运用。最后,戴宁副所长向大家报告了我国目前的红外技术水平:我国目前已经具备非常强的对地观测能力,尤其在气象卫星领域取得了很大成就,但由于探测材料和器械等方面的限制,我国目前对深空的红外探测技术还落后于欧美日等国家,但我国的科学家们仍在不懈努力,争取在红外深空探测领域做出更大成就。

  在报告的互动环节,同学们因为对本次讲座的内容非常感兴趣所以提问十分活跃。其中一位同学提到“卫星发射基地的选择与卫星的功能之间有什么联系”,戴宁副所长对提出这个问题的同学表示了赞赏并认真回答了该问题,向在场的同学们科普了卫星发射如何进行选址的问题。戴宁副所长旁征博引的演讲风格和幽默风趣的语言使得这场讲座分外生动有趣,也让浸润在财经知识的上财学子感受到了物理学科的魅力。


友情提示:戴宁副所长所在的中科院上海技术物理研究所中有展览室对外开放,展览室中展有我国对地观测的卫星的实物备份,欢迎大家预约参观。

  

供稿:张梦梦(学)、刘福忠供图:王雪健(学) 金融学院