翌日上午。
金陵大学,光学精密测量实验室。
冰冷的中央空调无声地吐着冷气,将地下实验室的温度恒定在20摄氏度。
一排排黑色的实验台上,崭新的分光计如同沉默的钢铁哨兵。
黄铜度盘在无影灯下,折射出冰冷而精密的光晕。
第一轮集训考试,实验部分,正式拉开帷幕。
【实验题目:用分光计测量棱镜折射率n随波长λ的色散关系,并用柯西公式n(λ)=A+B/λ²进行拟合。】
当监考老师,金陵师大的顾伟抱着手臂,面无表情地宣布“计时开始”时,整个实验室瞬间陷入了一种极致的安静。
只剩下日光灯管里电流细微的“嗡嗡”声,和少年们略显急促的呼吸。
林允宁坐在自己的实验台前,没有像其他人一样,立刻扑向那台结构复杂的分光计。
他只是静静地靠在椅背上,单手插在校服裤兜里,仔仔细细地阅读着考试说明。
坐在他对面的,是金师大附中的杜飞。
这位“计算狂人”显然对这种精细活没什么耐心。
他烦躁地咂了咂嘴,便以一种近乎粗暴的速度,开始进行光路校准,动作快得像在和时间赛跑。
而斜前方的卫骁,则展现出了与她年龄不符的沉稳。
她戴上白手套,每一个动作都如同教科书般标准、流畅,没有丝毫的多余。
调节目镜、对准无穷远、校准平行光管……她的节奏不快,但每一步都稳得像用尺子量过,整个人散发着一种“尽在掌握”的强大气场。
林允宁的目光在两人身上短暂停留,随即收回,这才不紧不慢地戴上手套,伸出了手。
“这小子……在搞什么名堂?”
不远处的许嘉诚,正被载物台的水平调节搞得焦头烂额。
他眼角的余光瞥见林允宁那悠闲的姿态,心中不由得升起一丝烦躁。
他好像不是来考试的,而是过来放松的。
然而,下一秒,他的瞳孔猛地一缩。
只见林允宁的双手,如同最顶级的外科医生,稳定得不可思议。
他甚至没有花太多时间去微调,每一次旋转,每一次锁紧,都恰到好处,仿佛这台仪器是他身体的延伸。
不到五分钟,最基础的光路共轴调节,就已经完美完成。
那行云流水的操作,让同样在苦苦挣扎的周衍,都下意识地停下了手中的动作,眼神里充满了难以置信。
顾伟抱着手臂,站在考场中央,像一尊沉默的雕像。
他早就知道林允宁分光计用得好,因此并没有多么惊讶。
然而,这次的实验,考察的可不仅仅是调节分光计这种基础操作。
接下来,才是整个实验最磨人、也最关键的一步——
利用最小偏向角法,测量棱镜对不同颜色光的折射率。
这也是区分实验高手与普通学生的分水岭。
卫骁的操作依旧稳健。
她耐心地、一格一格地转动载物台,同时用眼睛紧紧地盯着望远镜中的谱线,寻找着那个唯一的“拐点”。
这是一个极其考验耐心和眼力的“笨功夫”,但也是最可靠的方法。
只要手够快够稳,就能在规定时间内完成,而且实验结果有保障,几乎肯定拿到高分。
许嘉诚则再次陷入了苦战。
他几次都以为自己找到了拐点,但锁紧读数后才发现,谱线依然在缓慢地移动,只能无奈地解锁重来。
汗水,已经浸湿了他额前的刘海。
至于杜飞,则干脆利落地直接跳过了最耗时的寻找“最小偏向角”的过程。
他的选择与众不同。
他已经开始在多个不同角度下,快速、大量地测量偏向角,试图在后期用强大的数学拟合能力,硬生生从一堆“脏数据”里“洗”出正确答案。
很快,他便从口袋里掏出了一台德州仪器的图形计算器,手指在上面翻飞,开始构建一个复杂的、包含仪器系统误差的贝叶斯修正模型。
而林允宁在调节完分光镜之后,却停下了手中的动作,拿起薄薄的实验说明,津津有味地读了起来。
整整十分钟过去了,他才开始动手,再次做出了一个让所有人都看不懂的举动。
他根本没有向其他人一样去“找”那个拐点。
他只是将望远镜大致转到一个谱线偏折得比较厉害的位置,然后停下,锁紧,记录下此时的望远镜角度α₁和载物台角度θ₁。
做完这个,他没有继续转动载物台,反而解锁了望远镜,将其旋转到了偏向角的另一侧。
他再次转动载物台,极其精准地,找到了另一个让谱线偏向角大小同样为α₁的位置,然后锁紧,记录下此时的载物台角度θ₂。
“他在干什么?”
周衍彻底看不懂了,“他这是……放弃寻找最小偏向角了?”
顾伟的心跳,却不受控制地漏跳了一拍。
他好像……抓住了什么。
只见林允宁拿起笔,在草稿纸上写下了一个极其简单的公式:
θ_min =(θ₁+θ₂)/2(等偏折两侧取中)
然后,他便直接将载物台旋转到这个计算出的角度,锁死。
再将望远镜转过去对准。
视野中,那条明亮的谱线,不多不少,不偏不倚,正好就停在那个独一无二的“最小偏向角”位置上!
一步到位!
精准得如同上帝之手!
整个过程,他只做了两次测量,耗时不到三十秒!
而卫骁,还在为了那零点几分的读数,小心翼翼地进行着第三次微调。
“我的天……”
许嘉诚彻底看呆了,他感觉自己的大脑像是被一颗子弹击中,嗡嗡作响。
他还在用最原始的方法,像个苦力一样在大海里捞针。
而对方,已经用某种他无法理解的“神谕”,直接得到了宝藏的坐标!
顾伟的呼吸,已经变得有些急促。
他明白林允宁在做什么了。
“在最小偏向附近,偏向角对载物台角度的函数对极小点呈近似偶对称,可以看做局部的二次曲线。”
他镜片后的目光,锐利如刀。
“所以找等偏折的两侧位置,把载物台角读数取中,就能一把到位落在最小偏向上。”
“这方法真妙啊!别人在做物理实验,他居然在玩儿对称性……”
最后这句话,顾伟情不自禁地说出了口。
意识到不对,他赶紧闭嘴,然后轻轻咳嗽了一声,缓解尴尬。
可即便如此,考场内的气氛,还是因为这短暂的插曲,变得愈发压抑。
所有人都下意识地加快了手中的动作,却又因为心态的失衡,错误频出。
只有林允宁的实验台,依旧是一片异样的宁静。
他用同样的方法,举一反三,行云流水般地测完了所有谱线。
然后,开始进行最后的数据处理——
用柯西公式 n(λ)= A + B/λ²,对 n和 1/λ²进行拟合。
最终,林允宁第一个放下了笔。
他将那份堪称艺术品的实验报告,连同草稿纸和原始数据一起,交到了顾伟面前。
报告上,数据点清晰,误差棒(Error Bar)短小而精悍,用最小二乘法拟合出的直线旁边,还标注着一个刺眼的数据:
R²= 0.997。
一个近乎于完美的线性相关性。
顾伟拿起那份报告,反复看了许久,这才拿起笔,在右上角写下了一个苍劲有力的数字,并重重地画了一个圈。
“100”。
然后,他抬起头,对着全场宣布:
“还有三十分钟。”
一句话,如同催命的钟声,让整个实验室的气氛,瞬间绷紧到了极限。
卫骁抬起头,看到了顾伟手中报告上干净整洁的几行字,又看了看自己记录本上密密麻麻的原始数据。
那双士兵般的锐利眼眸里,第一次,泛起了真正的波澜。
直到此刻,她终于意识到。
在这一届集训队中,还有一个丝毫不逊于她的“大魔王”。
……
金陵大学,光学精密测量实验室。
冰冷的中央空调无声地吐着冷气,将地下实验室的温度恒定在20摄氏度。
一排排黑色的实验台上,崭新的分光计如同沉默的钢铁哨兵。
黄铜度盘在无影灯下,折射出冰冷而精密的光晕。
第一轮集训考试,实验部分,正式拉开帷幕。
【实验题目:用分光计测量棱镜折射率n随波长λ的色散关系,并用柯西公式n(λ)=A+B/λ²进行拟合。】
当监考老师,金陵师大的顾伟抱着手臂,面无表情地宣布“计时开始”时,整个实验室瞬间陷入了一种极致的安静。
只剩下日光灯管里电流细微的“嗡嗡”声,和少年们略显急促的呼吸。
林允宁坐在自己的实验台前,没有像其他人一样,立刻扑向那台结构复杂的分光计。
他只是静静地靠在椅背上,单手插在校服裤兜里,仔仔细细地阅读着考试说明。
坐在他对面的,是金师大附中的杜飞。
这位“计算狂人”显然对这种精细活没什么耐心。
他烦躁地咂了咂嘴,便以一种近乎粗暴的速度,开始进行光路校准,动作快得像在和时间赛跑。
而斜前方的卫骁,则展现出了与她年龄不符的沉稳。
她戴上白手套,每一个动作都如同教科书般标准、流畅,没有丝毫的多余。
调节目镜、对准无穷远、校准平行光管……她的节奏不快,但每一步都稳得像用尺子量过,整个人散发着一种“尽在掌握”的强大气场。
林允宁的目光在两人身上短暂停留,随即收回,这才不紧不慢地戴上手套,伸出了手。
“这小子……在搞什么名堂?”
不远处的许嘉诚,正被载物台的水平调节搞得焦头烂额。
他眼角的余光瞥见林允宁那悠闲的姿态,心中不由得升起一丝烦躁。
他好像不是来考试的,而是过来放松的。
然而,下一秒,他的瞳孔猛地一缩。
只见林允宁的双手,如同最顶级的外科医生,稳定得不可思议。
他甚至没有花太多时间去微调,每一次旋转,每一次锁紧,都恰到好处,仿佛这台仪器是他身体的延伸。
不到五分钟,最基础的光路共轴调节,就已经完美完成。
那行云流水的操作,让同样在苦苦挣扎的周衍,都下意识地停下了手中的动作,眼神里充满了难以置信。
顾伟抱着手臂,站在考场中央,像一尊沉默的雕像。
他早就知道林允宁分光计用得好,因此并没有多么惊讶。
然而,这次的实验,考察的可不仅仅是调节分光计这种基础操作。
接下来,才是整个实验最磨人、也最关键的一步——
利用最小偏向角法,测量棱镜对不同颜色光的折射率。
这也是区分实验高手与普通学生的分水岭。
卫骁的操作依旧稳健。
她耐心地、一格一格地转动载物台,同时用眼睛紧紧地盯着望远镜中的谱线,寻找着那个唯一的“拐点”。
这是一个极其考验耐心和眼力的“笨功夫”,但也是最可靠的方法。
只要手够快够稳,就能在规定时间内完成,而且实验结果有保障,几乎肯定拿到高分。
许嘉诚则再次陷入了苦战。
他几次都以为自己找到了拐点,但锁紧读数后才发现,谱线依然在缓慢地移动,只能无奈地解锁重来。
汗水,已经浸湿了他额前的刘海。
至于杜飞,则干脆利落地直接跳过了最耗时的寻找“最小偏向角”的过程。
他的选择与众不同。
他已经开始在多个不同角度下,快速、大量地测量偏向角,试图在后期用强大的数学拟合能力,硬生生从一堆“脏数据”里“洗”出正确答案。
很快,他便从口袋里掏出了一台德州仪器的图形计算器,手指在上面翻飞,开始构建一个复杂的、包含仪器系统误差的贝叶斯修正模型。
而林允宁在调节完分光镜之后,却停下了手中的动作,拿起薄薄的实验说明,津津有味地读了起来。
整整十分钟过去了,他才开始动手,再次做出了一个让所有人都看不懂的举动。
他根本没有向其他人一样去“找”那个拐点。
他只是将望远镜大致转到一个谱线偏折得比较厉害的位置,然后停下,锁紧,记录下此时的望远镜角度α₁和载物台角度θ₁。
做完这个,他没有继续转动载物台,反而解锁了望远镜,将其旋转到了偏向角的另一侧。
他再次转动载物台,极其精准地,找到了另一个让谱线偏向角大小同样为α₁的位置,然后锁紧,记录下此时的载物台角度θ₂。
“他在干什么?”
周衍彻底看不懂了,“他这是……放弃寻找最小偏向角了?”
顾伟的心跳,却不受控制地漏跳了一拍。
他好像……抓住了什么。
只见林允宁拿起笔,在草稿纸上写下了一个极其简单的公式:
θ_min =(θ₁+θ₂)/2(等偏折两侧取中)
然后,他便直接将载物台旋转到这个计算出的角度,锁死。
再将望远镜转过去对准。
视野中,那条明亮的谱线,不多不少,不偏不倚,正好就停在那个独一无二的“最小偏向角”位置上!
一步到位!
精准得如同上帝之手!
整个过程,他只做了两次测量,耗时不到三十秒!
而卫骁,还在为了那零点几分的读数,小心翼翼地进行着第三次微调。
“我的天……”
许嘉诚彻底看呆了,他感觉自己的大脑像是被一颗子弹击中,嗡嗡作响。
他还在用最原始的方法,像个苦力一样在大海里捞针。
而对方,已经用某种他无法理解的“神谕”,直接得到了宝藏的坐标!
顾伟的呼吸,已经变得有些急促。
他明白林允宁在做什么了。
“在最小偏向附近,偏向角对载物台角度的函数对极小点呈近似偶对称,可以看做局部的二次曲线。”
他镜片后的目光,锐利如刀。
“所以找等偏折的两侧位置,把载物台角读数取中,就能一把到位落在最小偏向上。”
“这方法真妙啊!别人在做物理实验,他居然在玩儿对称性……”
最后这句话,顾伟情不自禁地说出了口。
意识到不对,他赶紧闭嘴,然后轻轻咳嗽了一声,缓解尴尬。
可即便如此,考场内的气氛,还是因为这短暂的插曲,变得愈发压抑。
所有人都下意识地加快了手中的动作,却又因为心态的失衡,错误频出。
只有林允宁的实验台,依旧是一片异样的宁静。
他用同样的方法,举一反三,行云流水般地测完了所有谱线。
然后,开始进行最后的数据处理——
用柯西公式 n(λ)= A + B/λ²,对 n和 1/λ²进行拟合。
最终,林允宁第一个放下了笔。
他将那份堪称艺术品的实验报告,连同草稿纸和原始数据一起,交到了顾伟面前。
报告上,数据点清晰,误差棒(Error Bar)短小而精悍,用最小二乘法拟合出的直线旁边,还标注着一个刺眼的数据:
R²= 0.997。
一个近乎于完美的线性相关性。
顾伟拿起那份报告,反复看了许久,这才拿起笔,在右上角写下了一个苍劲有力的数字,并重重地画了一个圈。
“100”。
然后,他抬起头,对着全场宣布:
“还有三十分钟。”
一句话,如同催命的钟声,让整个实验室的气氛,瞬间绷紧到了极限。
卫骁抬起头,看到了顾伟手中报告上干净整洁的几行字,又看了看自己记录本上密密麻麻的原始数据。
那双士兵般的锐利眼眸里,第一次,泛起了真正的波澜。
直到此刻,她终于意识到。
在这一届集训队中,还有一个丝毫不逊于她的“大魔王”。
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