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【原创】<闲聊原子吸收和质谱仪器的数学物理基础>4-2

zhangxuanzhong

2010/06/07

原子吸收光谱（AAS）

（２）
说完弗朗禾费,我们来看另外一个钻石王老五,那就是传递函数的祖师爷,傅里叶。
　　
　　很多年以后，当傅里叶在官场几经宦海沉浮，他还能回想起１７８９年跟着拿破仑远征埃及的那段峥嵘岁月。金字塔在沙漠里苍凉地矗立，大漠的落日下，一个30岁的青年凝望着金字塔的狮身人面象，他的胡子已经很长，神情有点疲惫。从远处看，这个背影有点象当年五国城外的青年秦桧——感觉也许没有未来。
　　
　　不同于秦桧的是，这个时候的傅里叶不是一个文人，而是一个数学家。和弗朗和费一样，他也在很小的时候就失去了双亲，在贫穷中度过少年时代，在不要学费的军校里呆过。1789年的时候他还没有结婚，虽然别人在说三十而立，但他没有结婚。
　　
　　拿破仑这次远征，带着一个庞大的学者团，一共有165个学者，拿破仑还册封自己为“法国科学院院长”，仿佛这次他不是来打仗，而是来搞学术研究的。傅里叶只不过是这群人中的一个，他本来也许不会在历史上留下名字，但这个时候，埃及热带气候里的蠹虫和蚊子使得他得了一种很严重的病，这种病叫粘液水肿——一种让人总是感觉寒冷的疾病——也许是一种疟疾吧。
　　反正从法国到埃及的这次远行改变了傅里叶，他总觉得非常寒冷。
　　
　　于是，3年以后，当他从埃及回到法国，在夏天他也要穿着厚厚的棉袄。这件事情改变了他的一生，他决定研究一下地球是如何获取热量的这一问题。傅里叶得出的结论是：尽管地球确实将大量的热量反射回太空，但大气层还是拦下了其中的一部分并将其重新反射回地球表面。（实际上太阳给地球提供了负熵，才使得地球有丰富的生物结构。）傅里叶的这个研究有点不够深邃，但他开始考虑的热量传播问题是一个很好的方向。
热量为什么能够传播呢？
热量的传播需要媒介吗？
热量传播的速度是多大？
　　作为一个终身未婚的人，傅里叶有大量时间搞研究。傅里叶的脑子也很乱，他觉得热传播和牛顿的超距作用似乎也有点不同，又觉得有点差不多。最后傅里叶提出了处理这种连续媒递作用的数学工具：热传导方程（不过这个方程是非物理的，因为这个方程中，热量的传播速度是无穷大的）。
　　当时人们对热的本质并没有很好的了解，分子运动论也不是傅里叶擅长的内容。但傅里叶在埃及回来的20年里从数学上很好的解决了这个热量传递的问题。
　　
　　于是，他出版了一本很重要的书，堪比牛顿的《原理》。江山代有才人出，傅里叶的书影响了一代又一代人，可谓是江畔何人初见月,江月何年初照人。人生代代无穷已,江月年年只相似。傅里叶老师的书名字就叫《热的解析原理》。
　　
　　写完这本书，傅里叶还在官场里浮沉，他不但是大学的教授,同时还是一个地区的行政长官,他的职责包括征税,征兵,执法,执行巴黎政府的其他命令,纂写政府工作报告……这个时候他要想找一个女人犹如探囊取物，但他还是保持单身生活。
　　
　　傅里叶在他的著作中提到了一个很重要的概念，这个概念就是“傅里叶变换”。在仪器学的电路理论中，很多人熟悉所谓的电路的传递函数，这个其实就是从傅里叶变换中得出来的。从傅里叶的眼光来看，弗朗禾费发现的太阳光线中的吸收线，和模拟电路中的带阻滤波，其实是同一个事情——都好象是频率空间的高速公路关闭了某一条车道。

精
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初学者&九点虎

第1楼2010/06/08

傅里叶变换倒是经常听，但具体研究起来太费劲了
楼主的这些资料整理起来，可以成书了

0

zhangxuanzhong

第2楼2010/06/09

富里叶很重要光谱的本质就是这个有所谓富里叶光学
初学者&九点虎(zhouyuhu) 发表:傅里叶变换倒是经常听，但具体研究起来太费劲了
楼主的这些资料整理起来，可以成书了

0

wudqxmf

第3楼2010/06/10

受不了了，楼主什么的干活？研究科学史的？科普作家？在下对你的崇拜如......

0

sql217

第4楼2010/06/11

学习了，谢谢！不怕大家笑话，以前我还真不知道傅立叶呢。

0

八爪鱼

第5楼2010/06/12

我们中心原来有一台傅立叶红外光谱仪，是从别的实验室转过来的，一直没派上用场，后来去别的实验室参观才知道光一年的运行费用至少10多万，到报废年限后想想就这么报废太可惜，想转让给别人，无奈公司制度不允许，就这么浪费了，心痛啊

0

结网

第6楼2010/06/13

我们也有一台傅立叶红外光谱仪，常规使用，所测也就总是那几个样，挺浪费

0

pfz1985

第7楼2010/06/13

最好还是解决些实际问题吧，这些不是理论的理论难以理解

0

wust67

第8楼2010/07/05

空想社会主义的代表之一也有叫傅里叶的。

0

初学者&九点虎

第9楼2010/07/05

哈哈，你也可以学着写一个吗
wudqxmf(wudqxmf) 发表:受不了了，楼主什么的干活？研究科学史的？科普作家？在下对你的崇拜如......

0

huacai

第10楼2010/07/14

象从传记中截选的，不过很喜欢这样的科普

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