第32章 王牌们的模拟考(求收藏求追读求月票!)

    顾伟的“加码”,是真正意义上的地狱级难度。

    在接下来的四天里,林允宁几乎是以一对一的模式,被顾伟按在实验室里疯狂“蹂躏”。

    从用锁相放大器在淹没本底的强噪声中提取微弱的周期信号,到利用傅里叶变换分析复杂波形的谐波成分……

    这些本该出现在大学高年级近代物理实验中的课题,被顾伟毫不留情地砸了过来。

    梁立峰等人每天结束基础训练,路过那间“小黑屋”时,都能看到林允宁通红的双眼和桌上堆积如山的、写满推导公式的草稿纸。

    他们已经从最初的震惊,彻底变成了麻木的仰望。

    而顾伟,也从一开始的“考校”,逐渐变成了某种近乎于疯狂的“挖掘”。

    他像一个发现了绝世矿脉的地质学家,迫不及待地想知道,这座矿的储量,究竟有多深。

    周五,集训的最后一天。

    当春江七中的众人拖着疲惫的身体,走进实验中心大厅时,却发现今天的气氛有些不同。

    大厅里多了十几名学生,各个穿着剪裁合体的深蓝色校服,胸口上是金陵外国语学校的精致校徽。

    他们三三两两地聚在一起,流利地讨论着某个竞赛难题的解法,脸上洋溢着名校精英特有的自信与从容。

    一个戴着金丝眼镜、气质儒雅的男生,正和另一个身材高大、眼神锐利的同伴低声交谈,手里赫然拿着一本摊开的Goldstein《经典力学》。

    正是金外物理竞赛队的两大王牌——许嘉诚和周衍。

    “哎哟,老顾!你们这儿够热闹的啊!”

    一个与顾伟的内敛形成鲜明对比的、中气十足的声音从门口传来。

    只见一个穿着亮色Polo衫、头发梳得油光锃亮的中年男人大步流星地走了进来,手里还把玩着一台最新款的摩托罗拉V3翻盖手机。

    他热情地拍了拍顾伟的肩膀,哈哈大笑道:

    “听说你这周带了几个县里来的好苗子?‘春江七中’,没听说过呀。

    “怎么样,出师了没?下周就要复赛了,丑媳妇总要见公婆,不如今天就拉出来练练,也让我们省城的孩子,见识见识你调教出来的黑马,到底有多黑啊?”

    来人也是金陵师大的老师,同时兼任金陵外国语学校的竞赛总教练,钱卫东。

    顾伟只是淡淡地推了推眼镜,看了一眼钱卫东身后那群气势十足的学生,又瞥了一眼自己这边明显有些局促的“乡下队伍”,惜字如金地吐出两个字:

    “可以。”

    一场为下周复赛准备的、最高规格的模拟考试,就这么定了下来。

    两校的学生被交叉分配到不同的实验台,题目很快通过投影仪公布——

    【利用亥姆霍兹线圈,测量电子的荷质比(e/m)。】

    题目一出,梁立峰等人的心瞬间沉了半截。

    这个实验综合性极强,涉及电学、磁学、力学,误差来源多如牛毛,是区分顶尖选手的“劝退”项目。

    “老钱,你这可是把压箱底的题都拿出来了。”

    顾伟的语气依旧平静。

    “练兵嘛,就得真刀真枪!”

    钱卫东得意地一笑。

    模拟考试,正式开始。

    许嘉诚和周衍不愧是名校王牌,展现出了极高的实验素养。

    他们没有急于动手,而是先拿出地磁感应计,精确地测定了地磁的南北方向,然后小心翼翼地将整个装置的基座,调整到与地磁水平分量共线的方向。

    “标准操作,”

    钱卫东一边看着两人调整,一边对顾伟说,“让地磁水平分量与线圈磁场共线,虽然无法消除,但能让它的影响变得可以线性扣除,减小误差。”

    顾伟点了点头,看着金外的几个人熟练地调节加速电压和励磁电流。

    很快,幽蓝色的电子束在玻璃管内亮起,形成一个清晰的圆形轨迹。

    他们操作娴熟,步骤严谨,数据记录一丝不苟,展现了完美的学院派风范。

    而另一边,林允宁的操作,又让所有人都看不懂了。

    他甚至没去看那台地磁感应计一眼。

    而是看着许嘉诚等人严谨的操作,手指在桌面轻点,嘴角微微扬起。

    “嗯,标准流程,教科书级别的‘减小误差’……可惜,太慢了。跟地磁场这个老赖玩捉迷藏?我可没那个耐心。”

    他的目光扫过那几十斤重的仪器基座,“既然躲不过,那就想办法……让它自己把吃进去的给我吐出来。”

    他打开电源,调节出一个稳定的圆形轨迹,然后拿出游标卡尺,极其精准地进行了第一次对径平均读数(取相反方向两点的距离之半以压低视差),记录下当前的加速电压U₁和励磁电流I₁。

    然后,他做出了一个让钱卫东都皱起眉头的惊人举动。

    他先是关闭了高压与线圈的全部电源,在放电指示灯熄灭后,才对梁立峰招了招手:“搭把手。”

    两人合力,稳稳托住仪器的重心,缓慢地将那几十斤重的装置,连同基座一起,在实验台上水平旋转了整整180度,并重新锁紧。

    “他在干什么?!”

    钱卫东一脸困惑,“疯了吧?这不等于把地磁场的干扰放大了吗?”

    顾伟没有说话,只是镜片后的眼神,闪过一丝不易察觉的精光。

    林允宁不慌不忙地重新上电,并将线圈电流反接,微调聚焦,在保持加速电压U₁不变的前提下,重新调节励磁电流,使电子束的轨迹,再次形成一个与第一次半径完全相同的圆。

    然后,他记录下第二组励磁电流I₂。

    做完这一切,他便关掉仪器,开始在草稿纸上进行数据处理。

    整个过程,快得不可思议。

    周衍和许嘉诚也注意到了这边的异常,两人对视一眼,都从对方眼中看到了困惑。

    周衍的理论功底极深,他盯着林允宁的实验台,脑中灵光一闪,脸色骤变,失声喃喃道:

    “不对……他这个方法……难道是……”

    很快,考试结束,两组的实验报告被同时放到了投影仪上。

    许嘉诚和周衍的报告堪称范本,数据详实,误差分析条理清晰,最终结果与公认值非常接近,不确定度评定为1.2%。

    而林允宁的报告,简洁得有些过分。

    他甚至只列出了一组核心数据对(I₁, I₂)和三对快速复测的数据,以及最终的合成不确定度。

    但当最后的结果被打出来时,全场一片死寂。

    e/m =(1.77± 0.01)× 10¹¹ C·kg⁻¹

    相对不确定度:0.6%!

    这个精度,已经接近了这台仪器的理论极限!

    “不可能!”

    钱卫东第一个跳了起来,“他怎么可能做到0.6%?!改数据了吧?!”

    “老钱,别急。”

    顾伟的声音依旧平静,他走到白板前,拿起笔,替林允宁解释了那套“惊世骇俗”的操作背后的物理思想。

    “许嘉诚他们的方法,是减小误差,这是常规路线。而林允宁,”

    他顿了顿,眼神里是压抑不住的欣赏,

    “他用的是消除误差。”

    “他将装置旋转180度。在装置的坐标系里,亥姆霍兹线圈的轴向定义不变;因此,地磁场在该轴上的投影Bₑ变号。”

    他在白板上写下了两行简洁的公式:

    “第一次测量,总磁场 B₁= B_c1 + Bₑ”

    “第二次测量,总磁场 B₂= B_c2 - Bₑ”

    “两次测量,他都保持了相同的加速电压U和轨道半径r,这意味着,让电子偏转所需的总磁场大小是不变的,即|B₁|=|B₂|。平方后,可以解出——”

    顾伟的粉笔重重落下,写出了最终的结论:

    Bₑ=(B₁−B₂)/ 2,

    B_c(true)=(B_c1 + B_c2)/ 2

    “看懂了吗?他用一个巧妙的对称性操作,构造了一个二元一次方程组,直接把地磁场这个最大的系统误差,从测量结果中,代数剔除了!”

    “这已经不是实验技巧的范畴了,”顾伟看着林允宁,一字一顿地说道,“这是方法论上的胜利。”

    钱卫东呆呆地看着白板上的推导,嘴巴张得能塞下一个鸡蛋,半天说不出一句话。

    许嘉诚和周衍也陷入了长久的沉默。

    他们看着那个依旧一脸淡然的少年,第一次感觉到了什么叫“降维打击”。

    周衍推了推眼镜,镜片后的目光里,不再有丝毫的轻视。

    取而代之的,是一种前所未有的、如同火焰般的战意。

    他走上前,对林允宁伸出了手。

    “林允宁,是吧?我叫周衍。你的方法……很有趣。但物理,不是只有技巧。”

    他顿了顿,声音清晰而坚定。

    “希望在复赛的考场上,我们还有机会,堂堂正正地较量一次。”(记住本站网址,Www.WX52.info,方便下次阅读,或且百度输入“ xs52 ”,就能进入本站)
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