上个世纪末至本世纪初，作为近代物理学重要内容之一的电磁学刚刚起步不久，人们在广泛探索无线电技术的应用时发现，在距地面５０—１０００千米的高空大气圈内，在太阳光（主要是紫外线）的照射下，气体分子会电离成为正离子和自由电子，使大气内形成随高度不同电子密度也不同的气层，通称电离层或电离圈。短波波段的无线电波能被电离层反射返回地面，从而完成远距离无线电通信。后来人们又发现，低空大气层（距地面几百米至１０余千米）中也存在带电离子，它们对通信，对云、雾、雨、雪的形成和发展，也就是对气象、农业生产和人类生活，都具有十分重要的作用。当时，年轻的法国物理学家郎之万对深入研究低空大气层中的这些离子表现出了特别的兴趣。为了找到比较“干净”的大气，１９０４年，他独自爬上高达３００米的巴黎埃菲尔铁塔进行了时间长达几个月的实验研究。结果，他发现空气中存在着体积很“大”的“大离子”。这在当时是一个重要的发现。 郎之万的这项研究工作引起了当时国际物理学界的密切注意，带动了一系列研究工作。但是，国际上的这些研究工作结果，存在着很大的分歧，主要是有关大小离子平衡态的各种重要参数，世界各地发表的数据差异很大，相差几倍甚至几十倍。而这些测量都是由著名学者做的，都是几十次甚至上百次重复测量的平均值，其严肃性是不容怀疑的。那么，问题在哪里呢？ 这一研究课题是由郎之万发端的，但是因为他当时还有许多其他重要的工作要做，抽不出时间来把这一研究推向深入。１９３４年１０月２０日汪德昭正式成为郎之万的研究生，于是郎之万把课题交给了他。从此，汪德昭开始踏上了科研的征程。 低空大气中存在有体积不同的大离子和小离子。这些大、小离子有的带有正电荷，有的带有负电荷，还有不带电荷的中性粒子，即通常所说的微小的悬浮质点。当它遇到带正电荷的小离子时，小离子会把自己的电荷给它，使它成为带正电荷的大离子；同样，如果遇到带负电荷的小离子，就会变成带负电荷的大离子。而正负大离子在大气中的迁移率是十分微弱的。据郎之万测定，在电压为１伏特时，每秒会移动０．００３厘米，因而正负大离子本身相遇而发生电性中和的机会是极少的，可以忽略不计。所以，制约着大离子增长或消灭的，是带着电荷的小离子。而小离子的产生也不是无限制的，因此，在一定空间内，经过一定的时间后，其中的大离子本身的增长与消灭相等，大离子的数目是一个常数，于是就成为平衡状态。 为了摸清大小离子达到平衡态的规律，需要人们研究的是：大离子的数量与悬浮质点的数量、体积大小的关系，与小离子浓度的关系，以及大离子本身合成的系数，此外还包括，大离子的迁移率虽然微弱，但它的移动谱线是什么样的，等等。所有这些都需要通过测定，才能上升形成理论。而世界各地的测定值却相去甚远。为了解决这个难题，汪德昭花了几个月的时间进行文献调查研究和分析，认为各地区所测数据之所以有差异，首先是因为测定是在自然条件下进行的，各地条件不一，没有控制悬浮质点的体积、密度、电离强度，等等；其次是没有一套较完整的理论来描述大离子的合成机理。于是，他建议在试验室里用人工的方法创造一个可以控制的环境，从实验和理论两个方面来系统地研究大、小离子的平衡态。 这个建议得到了郎之万的同意和鼓励，汪德昭便开动脑筋，创造性地设计实验。他用人工制成均匀的烟中的悬浮质点来获得大离子，而用Ｘ射线或放射性铍产生小离子。当大、小离子达到平衡态时，汪德昭进行测量，共测量了：（１）大离子的数量随悬浮质点数量而变化的情况；（２）大离子的数量随悬浮质点大小而变化的情况；（３）大离子的数量随小离子浓度而变化的情况；（４）大离子的合成系数随悬浮质点的大小而变化的情况；（５）大离子迁移率的谱。 在测量工作中，汪德昭创造性地应用了几种非常简单但又解决问题的方法。例如，为了测量悬浮质点的数目，他设计、创造了一种简便的光学与静电计相结合的仪器，既可以观察烟的浓淡，又可以测出总电荷而计算出离子的数量；为了测量悬浮质点的大小，他采用了称量与计算结合的方法，求出了大离子直径的近似值是２．５９×１０－５厘米；为了测量大离子的迁移率，他采用了交流电场法，观察大离子的正弦运动，得出其迁移率约为３．６×１０－５厘米２·秒－１·伏特－１。 汪德昭应用这些方法在实验室实际测量的结果，各项参数和理论计算值很符合，而且是国际上发生争论的两大派所得数值（一派偏高，一派偏低）的平均值。与此同时，汪德昭还和郎之万共同推导出大离子合成系数理论，并应用于低空大气层中，解决了国际上争论多年的问题。 １９４０年，汪德昭以这项研究为主要内容写成论文，通过了法国国家科学博士学位的答辩。１９４５年，法国科学院鉴于这项成果开创了精确研究大、小离子平衡态的方法，并建立了大、小离子平衡态的新理论，向汪德昭颁发了“虞格”奖金。这种奖金每年颁发一次，只发给一名有重要创造性研究成果的学者。１９５５年４月，在爱尔兰首府都柏林召开的“国际凝聚核学术讨论会”上，平衡态理论被定为“郎之万－汪德昭－布里加理论”。现在，这个理论已成为大气电学中的经典理论。

上个世纪末至本世纪初，作为近代物理学重要内容之一的电磁学刚刚起步不久，人们在广泛探索无线电技术的应用时发现，在距地面５０—１０００千米的高空大气圈内，在太阳光（主要是紫外线）的照射下，气体分子会电离成为正离子和自由电子，使大气内形成随高度不同电子密度也不同的气层，通称电离层或电离圈。短波波段的无线电波能被电离层反射返回地面，从而完成远距离无线电通信。后来人们又发现，低空大气层（距地面几百米至１０余千米）中也存在带电离子，它们对通信，对云、雾、雨、雪的形成和发展，也就是对气象、农业生产和人类生活，都具有十分重要的作用。当时，年轻的法国物理学家郎之万对深入研究低空大气层中的这些离子表现出了特别的兴趣。为了找到比较“干净”的大气，１９０４年，他独自爬上高达３００米的巴黎埃菲尔铁塔进行了时间长达几个月的实验研究。结果，他发现空气中存在着体积很“大”的“大离子”。这在当时是一个重要的发现。 郎之万的这项研究工作引起了当时国际物理学界的密切注意，带动了一系列研究工作。但是，国际上的这些研究工作结果，存在着很大的分歧，主要是有关大小离子平衡态的各种重要参数，世界各地发表的数据差异很大，相差几倍甚至几十倍。而这些测量都是由著名学者做的，都是几十次甚至上百次重复测量的平均值，其严肃性是不容怀疑的。那么，问题在哪里呢？ 这一研究课题是由郎之万发端的，但是因为他当时还有许多其他重要的工作要做，抽不出时间来把这一研究推向深入。１９３４年１０月２０日汪德昭正式成为郎之万的研究生，于是郎之万把课题交给了他。从此，汪德昭开始踏上了科研的征程。 低空大气中存在有体积不同的大离子和小离子。这些大、小离子有的带有正电荷，有的带有负电荷，还有不带电荷的中性粒子，即通常所说的微小的悬浮质点。当它遇到带正电荷的小离子时，小离子会把自己的电荷给它，使它成为带正电荷的大离子；同样，如果遇到带负电荷的小离子，就会变成带负电荷的大离子。而正负大离子在大气中的迁移率是十分微弱的。据郎之万测定，在电压为１伏特时，每秒会移动０．００３厘米，因而正负大离子本身相遇而发生电性中和的机会是极少的，可以忽略不计。所以，制约着大离子增长或消灭的，是带着电荷的小离子。而小离子的产生也不是无限制的，因此，在一定空间内，经过一定的时间后，其中的大离子本身的增长与消灭相等，大离子的数目是一个常数，于是就成为平衡状态。 为了摸清大小离子达到平衡态的规律，需要人们研究的是：大离子的数量与悬浮质点的数量、体积大小的关系，与小离子浓度的关系，以及大离子本身合成的系数，此外还包括，大离子的迁移率虽然微弱，但它的移动谱线是什么样的，等等。所有这些都需要通过测定，才能上升形成理论。而世界各地的测定值却相去甚远。为了解决这个难题，汪德昭花了几个月的时间进行文献调查研究和分析，认为各地区所测数据之所以有差异，首先是因为测定是在自然条件下进行的，各地条件不一，没有控制悬浮质点的体积、密度、电离强度，等等；其次是没有一套较完整的理论来描述大离子的合成机理。于是，他建议在试验室里用人工的方法创造一个可以控制的环境，从实验和理论两个方面来系统地研究大、小离子的平衡态。 这个建议得到了郎之万的同意和鼓励，汪德昭便开动脑筋，创造性地设计实验。他用人工制成均匀的烟中的悬浮质点来获得大离子，而用Ｘ射线或放射性铍产生小离子。当大、小离子达到平衡态时，汪德昭进行测量，共测量了：（１）大离子的数量随悬浮质点数量而变化的情况；（２）大离子的数量随悬浮质点大小而变化的情况；（３）大离子的数量随小离子浓度而变化的情况；（４）大离子的合成系数随悬浮质点的大小而变化的情况；（５）大离子迁移率的谱。 在测量工作中，汪德昭创造性地应用了几种非常简单但又解决问题的方法。例如，为了测量悬浮质点的数目，他设计、创造了一种简便的光学与静电计相结合的仪器，既可以观察烟的浓淡，又可以测出总电荷而计算出离子的数量；为了测量悬浮质点的大小，他采用了称量与计算结合的方法，求出了大离子直径的近似值是２．５９×１０－５厘米；为了测量大离子的迁移率，他采用了交流电场法，观察大离子的正弦运动，得出其迁移率约为３．６×１０－５厘米２·秒－１·伏特－１。 汪德昭应用这些方法在实验室实际测量的结果，各项参数和理论计算值很符合，而且是国际上发生争论的两大派所得数值（一派偏高，一派偏低）的平均值。与此同时，汪德昭还和郎之万共同推导出大离子合成系数理论，并应用于低空大气层中，解决了国际上争论多年的问题。 １９４０年，汪德昭以这项研究为主要内容写成论文，通过了法国国家科学博士学位的答辩。１９４５年，法国科学院鉴于这项成果开创了精确研究大、小离子平衡态的方法，并建立了大、小离子平衡态的新理论，向汪德昭颁发了“虞格”奖金。这种奖金每年颁发一次，只发给一名有重要创造性研究成果的学者。１９５５年４月，在爱尔兰首府都柏林召开的“国际凝聚核学术讨论会”上，平衡态理论被定为“郎之万－汪德昭－布里加理论”。现在，这个理论已成为大气电学中的经典理论。

上个世纪末至本世纪初，作为近代物理学重要内容之一的电磁学刚刚起步不久，人们在广泛探索无线电技术的应用时发现，在距地面５０—１０００千米的高空大气圈内，在太阳光（主要是紫外线）的照射下，气体分子会电离成为正离子和自由电子，使大气内形成随高度不同电子密度也不同的气层，通称电离层或电离圈。短波波段的无线电波能被电离层反射返回地面，从而完成远距离无线电通信。后来人们又发现，低空大气层（距地面几百米至１０余千米）中也存在带电离子，它们对通信，对云、雾、雨、雪的形成和发展，也就是对气象、农业生产和人类生活，都具有十分重要的作用。当时，年轻的法国物理学家郎之万对深入研究低空大气层中的这些离子表现出了特别的兴趣。为了找到比较“干净”的大气，１９０４年，他独自爬上高达３００米的巴黎埃菲尔铁塔进行了时间长达几个月的实验研究。结果，他发现空气中存在着体积很“大”的“大离子”。这在当时是一个重要的发现。 郎之万的这项研究工作引起了当时国际物理学界的密切注意，带动了一系列研究工作。但是，国际上的这些研究工作结果，存在着很大的分歧，主要是有关大小离子平衡态的各种重要参数，世界各地发表的数据差异很大，相差几倍甚至几十倍。而这些测量都是由著名学者做的，都是几十次甚至上百次重复测量的平均值，其严肃性是不容怀疑的。那么，问题在哪里呢？ 这一研究课题是由郎之万发端的，但是因为他当时还有许多其他重要的工作要做，抽不出时间来把这一研究推向深入。１９３４年１０月２０日汪德昭正式成为郎之万的研究生，于是郎之万把课题交给了他。从此，汪德昭开始踏上了科研的征程。 低空大气中存在有体积不同的大离子和小离子。这些大、小离子有的带有正电荷，有的带有负电荷，还有不带电荷的中性粒子，即通常所说的微小的悬浮质点。当它遇到带正电荷的小离子时，小离子会把自己的电荷给它，使它成为带正电荷的大离子；同样，如果遇到带负电荷的小离子，就会变成带负电荷的大离子。而正负大离子在大气中的迁移率是十分微弱的。据郎之万测定，在电压为１伏特时，每秒会移动０．００３厘米，因而正负大离子本身相遇而发生电性中和的机会是极少的，可以忽略不计。所以，制约着大离子增长或消灭的，是带着电荷的小离子。而小离子的产生也不是无限制的，因此，在一定空间内，经过一定的时间后，其中的大离子本身的增长与消灭相等，大离子的数目是一个常数，于是就成为平衡状态。 为了摸清大小离子达到平衡态的规律，需要人们研究的是：大离子的数量与悬浮质点的数量、体积大小的关系，与小离子浓度的关系，以及大离子本身合成的系数，此外还包括，大离子的迁移率虽然微弱，但它的移动谱线是什么样的，等等。所有这些都需要通过测定，才能上升形成理论。而世界各地的测定值却相去甚远。为了解决这个难题，汪德昭花了几个月的时间进行文献调查研究和分析，认为各地区所测数据之所以有差异，首先是因为测定是在自然条件下进行的，各地条件不一，没有控制悬浮质点的体积、密度、电离强度，等等；其次是没有一套较完整的理论来描述大离子的合成机理。于是，他建议在试验室里用人工的方法创造一个可以控制的环境，从实验和理论两个方面来系统地研究大、小离子的平衡态。 这个建议得到了郎之万的同意和鼓励，汪德昭便开动脑筋，创造性地设计实验。他用人工制成均匀的烟中的悬浮质点来获得大离子，而用Ｘ射线或放射性铍产生小离子。当大、小离子达到平衡态时，汪德昭进行测量，共测量了：（１）大离子的数量随悬浮质点数量而变化的情况；（２）大离子的数量随悬浮质点大小而变化的情况；（３）大离子的数量随小离子浓度而变化的情况；（４）大离子的合成系数随悬浮质点的大小而变化的情况；（５）大离子迁移率的谱。 在测量工作中，汪德昭创造性地应用了几种非常简单但又解决问题的方法。例如，为了测量悬浮质点的数目，他设计、创造了一种简便的光学与静电计相结合的仪器，既可以观察烟的浓淡，又可以测出总电荷而计算出离子的数量；为了测量悬浮质点的大小，他采用了称量与计算结合的方法，求出了大离子直径的近似值是２．５９×１０－５厘米；为了测量大离子的迁移率，他采用了交流电场法，观察大离子的正弦运动，得出其迁移率约为３．６×１０－５厘米２·秒－１·伏特－１。 汪德昭应用这些方法在实验室实际测量的结果，各项参数和理论计算值很符合，而且是国际上发生争论的两大派所得数值（一派偏高，一派偏低）的平均值。与此同时，汪德昭还和郎之万共同推导出大离子合成系数理论，并应用于低空大气层中，解决了国际上争论多年的问题。 １９４０年，汪德昭以这项研究为主要内容写成论文，通过了法国国家科学博士学位的答辩。１９４５年，法国科学院鉴于这项成果开创了精确研究大、小离子平衡态的方法，并建立了大、小离子平衡态的新理论，向汪德昭颁发了“虞格”奖金。这种奖金每年颁发一次，只发给一名有重要创造性研究成果的学者。１９５５年４月，在爱尔兰首府都柏林召开的“国际凝聚核学术讨论会”上，平衡态理论被定为“郎之万－汪德昭－布里加理论”。现在，这个理论已成为大气电学中的经典理论。

上个世纪末至本世纪初，作为近代物理学重要内容之一的电磁学刚刚起步不久，人们在广泛探索无线电技术的应用时发现，在距地面５０—１０００千米的高空大气圈内，在太阳光（主要是紫外线）的照射下，气体分子会电离成为正离子和自由电子，使大气内形成随高度不同电子密度也不同的气层，通称电离层或电离圈。短波波段的无线电波能被电离层反射返回地面，从而完成远距离无线电通信。后来人们又发现，低空大气层（距地面几百米至１０余千米）中也存在带电离子，它们对通信，对云、雾、雨、雪的形成和发展，也就是对气象、农业生产和人类生活，都具有十分重要的作用。当时，年轻的法国物理学家郎之万对深入研究低空大气层中的这些离子表现出了特别的兴趣。为了找到比较“干净”的大气，１９０４年，他独自爬上高达３００米的巴黎埃菲尔铁塔进行了时间长达几个月的实验研究。结果，他发现空气中存在着体积很“大”的“大离子”。这在当时是一个重要的发现。 郎之万的这项研究工作引起了当时国际物理学界的密切注意，带动了一系列研究工作。但是，国际上的这些研究工作结果，存在着很大的分歧，主要是有关大小离子平衡态的各种重要参数，世界各地发表的数据差异很大，相差几倍甚至几十倍。而这些测量都是由著名学者做的，都是几十次甚至上百次重复测量的平均值，其严肃性是不容怀疑的。那么，问题在哪里呢？ 这一研究课题是由郎之万发端的，但是因为他当时还有许多其他重要的工作要做，抽不出时间来把这一研究推向深入。１９３４年１０月２０日汪德昭正式成为郎之万的研究生，于是郎之万把课题交给了他。从此，汪德昭开始踏上了科研的征程。 低空大气中存在有体积不同的大离子和小离子。这些大、小离子有的带有正电荷，有的带有负电荷，还有不带电荷的中性粒子，即通常所说的微小的悬浮质点。当它遇到带正电荷的小离子时，小离子会把自己的电荷给它，使它成为带正电荷的大离子；同样，如果遇到带负电荷的小离子，就会变成带负电荷的大离子。而正负大离子在大气中的迁移率是十分微弱的。据郎之万测定，在电压为１伏特时，每秒会移动０．００３厘米，因而正负大离子本身相遇而发生电性中和的机会是极少的，可以忽略不计。所以，制约着大离子增长或消灭的，是带着电荷的小离子。而小离子的产生也不是无限制的，因此，在一定空间内，经过一定的时间后，其中的大离子本身的增长与消灭相等，大离子的数目是一个常数，于是就成为平衡状态。 为了摸清大小离子达到平衡态的规律，需要人们研究的是：大离子的数量与悬浮质点的数量、体积大小的关系，与小离子浓度的关系，以及大离子本身合成的系数，此外还包括，大离子的迁移率虽然微弱，但它的移动谱线是什么样的，等等。所有这些都需要通过测定，才能上升形成理论。而世界各地的测定值却相去甚远。为了解决这个难题，汪德昭花了几个月的时间进行文献调查研究和分析，认为各地区所测数据之所以有差异，首先是因为测定是在自然条件下进行的，各地条件不一，没有控制悬浮质点的体积、密度、电离强度，等等；其次是没有一套较完整的理论来描述大离子的合成机理。于是，他建议在试验室里用人工的方法创造一个可以控制的环境，从实验和理论两个方面来系统地研究大、小离子的平衡态。 这个建议得到了郎之万的同意和鼓励，汪德昭便开动脑筋，创造性地设计实验。他用人工制成均匀的烟中的悬浮质点来获得大离子，而用Ｘ射线或放射性铍产生小离子。当大、小离子达到平衡态时，汪德昭进行测量，共测量了：（１）大离子的数量随悬浮质点数量而变化的情况；（２）大离子的数量随悬浮质点大小而变化的情况；（３）大离子的数量随小离子浓度而变化的情况；（４）大离子的合成系数随悬浮质点的大小而变化的情况；（５）大离子迁移率的谱。 在测量工作中，汪德昭创造性地应用了几种非常简单但又解决问题的方法。例如，为了测量悬浮质点的数目，他设计、创造了一种简便的光学与静电计相结合的仪器，既可以观察烟的浓淡，又可以测出总电荷而计算出离子的数量；为了测量悬浮质点的大小，他采用了称量与计算结合的方法，求出了大离子直径的近似值是２．５９×１０－５厘米；为了测量大离子的迁移率，他采用了交流电场法，观察大离子的正弦运动，得出其迁移率约为３．６×１０－５厘米２·秒－１·伏特－１。 汪德昭应用这些方法在实验室实际测量的结果，各项参数和理论计算值很符合，而且是国际上发生争论的两大派所得数值（一派偏高，一派偏低）的平均值。与此同时，汪德昭还和郎之万共同推导出大离子合成系数理论，并应用于低空大气层中，解决了国际上争论多年的问题。 １９４０年，汪德昭以这项研究为主要内容写成论文，通过了法国国家科学博士学位的答辩。１９４５年，法国科学院鉴于这项成果开创了精确研究大、小离子平衡态的方法，并建立了大、小离子平衡态的新理论，向汪德昭颁发了“虞格”奖金。这种奖金每年颁发一次，只发给一名有重要创造性研究成果的学者。１９５５年４月，在爱尔兰首府都柏林召开的“国际凝聚核学术讨论会”上，平衡态理论被定为“郎之万－汪德昭－布里加理论”。现在，这个理论已成为大气电学中的经典理论。

上个世纪末至本世纪初，作为近代物理学重要内容之一的电磁学刚刚起步不久，人们在广泛探索无线电技术的应用时发现，在距地面５０—１０００千米的高空大气圈内，在太阳光（主要是紫外线）的照射下，气体分子会电离成为正离子和自由电子，使大气内形成随高度不同电子密度也不同的气层，通称电离层或电离圈。短波波段的无线电波能被电离层反射返回地面，从而完成远距离无线电通信。后来人们又发现，低空大气层（距地面几百米至１０余千米）中也存在带电离子，它们对通信，对云、雾、雨、雪的形成和发展，也就是对气象、农业生产和人类生活，都具有十分重要的作用。当时，年轻的法国物理学家郎之万对深入研究低空大气层中的这些离子表现出了特别的兴趣。为了找到比较“干净”的大气，１９０４年，他独自爬上高达３００米的巴黎埃菲尔铁塔进行了时间长达几个月的实验研究。结果，他发现空气中存在着体积很“大”的“大离子”。这在当时是一个重要的发现。 郎之万的这项研究工作引起了当时国际物理学界的密切注意，带动了一系列研究工作。但是，国际上的这些研究工作结果，存在着很大的分歧，主要是有关大小离子平衡态的各种重要参数，世界各地发表的数据差异很大，相差几倍甚至几十倍。而这些测量都是由著名学者做的，都是几十次甚至上百次重复测量的平均值，其严肃性是不容怀疑的。那么，问题在哪里呢？ 这一研究课题是由郎之万发端的，但是因为他当时还有许多其他重要的工作要做，抽不出时间来把这一研究推向深入。１９３４年１０月２０日汪德昭正式成为郎之万的研究生，于是郎之万把课题交给了他。从此，汪德昭开始踏上了科研的征程。 低空大气中存在有体积不同的大离子和小离子。这些大、小离子有的带有正电荷，有的带有负电荷，还有不带电荷的中性粒子，即通常所说的微小的悬浮质点。当它遇到带正电荷的小离子时，小离子会把自己的电荷给它，使它成为带正电荷的大离子；同样，如果遇到带负电荷的小离子，就会变成带负电荷的大离子。而正负大离子在大气中的迁移率是十分微弱的。据郎之万测定，在电压为１伏特时，每秒会移动０．００３厘米，因而正负大离子本身相遇而发生电性中和的机会是极少的，可以忽略不计。所以，制约着大离子增长或消灭的，是带着电荷的小离子。而小离子的产生也不是无限制的，因此，在一定空间内，经过一定的时间后，其中的大离子本身的增长与消灭相等，大离子的数目是一个常数，于是就成为平衡状态。 为了摸清大小离子达到平衡态的规律，需要人们研究的是：大离子的数量与悬浮质点的数量、体积大小的关系，与小离子浓度的关系，以及大离子本身合成的系数，此外还包括，大离子的迁移率虽然微弱，但它的移动谱线是什么样的，等等。所有这些都需要通过测定，才能上升形成理论。而世界各地的测定值却相去甚远。为了解决这个难题，汪德昭花了几个月的时间进行文献调查研究和分析，认为各地区所测数据之所以有差异，首先是因为测定是在自然条件下进行的，各地条件不一，没有控制悬浮质点的体积、密度、电离强度，等等；其次是没有一套较完整的理论来描述大离子的合成机理。于是，他建议在试验室里用人工的方法创造一个可以控制的环境，从实验和理论两个方面来系统地研究大、小离子的平衡态。 这个建议得到了郎之万的同意和鼓励，汪德昭便开动脑筋，创造性地设计实验。他用人工制成均匀的烟中的悬浮质点来获得大离子，而用Ｘ射线或放射性铍产生小离子。当大、小离子达到平衡态时，汪德昭进行测量，共测量了：（１）大离子的数量随悬浮质点数量而变化的情况；（２）大离子的数量随悬浮质点大小而变化的情况；（３）大离子的数量随小离子浓度而变化的情况；（４）大离子的合成系数随悬浮质点的大小而变化的情况；（５）大离子迁移率的谱。 在测量工作中，汪德昭创造性地应用了几种非常简单但又解决问题的方法。例如，为了测量悬浮质点的数目，他设计、创造了一种简便的光学与静电计相结合的仪器，既可以观察烟的浓淡，又可以测出总电荷而计算出离子的数量；为了测量悬浮质点的大小，他采用了称量与计算结合的方法，求出了大离子直径的近似值是２．５９×１０－５厘米；为了测量大离子的迁移率，他采用了交流电场法，观察大离子的正弦运动，得出其迁移率约为３．６×１０－５厘米２·秒－１·伏特－１。 汪德昭应用这些方法在实验室实际测量的结果，各项参数和理论计算值很符合，而且是国际上发生争论的两大派所得数值（一派偏高，一派偏低）的平均值。与此同时，汪德昭还和郎之万共同推导出大离子合成系数理论，并应用于低空大气层中，解决了国际上争论多年的问题。 １９４０年，汪德昭以这项研究为主要内容写成论文，通过了法国国家科学博士学位的答辩。１９４５年，法国科学院鉴于这项成果开创了精确研究大、小离子平衡态的方法，并建立了大、小离子平衡态的新理论，向汪德昭颁发了“虞格”奖金。这种奖金每年颁发一次，只发给一名有重要创造性研究成果的学者。１９５５年４月，在爱尔兰首府都柏林召开的“国际凝聚核学术讨论会”上，平衡态理论被定为“郎之万－汪德昭－布里加理论”。现在，这个理论已成为大气电学中的经典理论。

上个世纪末至本世纪初，作为近代物理学重要内容之一的电磁学刚刚起步不久，人们在广泛探索无线电技术的应用时发现，在距地面５０—１０００千米的高空大气圈内，在太阳光（主要是紫外线）的照射下，气体分子会电离成为正离子和自由电子，使大气内形成随高度不同电子密度也不同的气层，通称电离层或电离圈。短波波段的无线电波能被电离层反射返回地面，从而完成远距离无线电通信。后来人们又发现，低空大气层（距地面几百米至１０余千米）中也存在带电离子，它们对通信，对云、雾、雨、雪的形成和发展，也就是对气象、农业生产和人类生活，都具有十分重要的作用。当时，年轻的法国物理学家郎之万对深入研究低空大气层中的这些离子表现出了特别的兴趣。为了找到比较“干净”的大气，１９０４年，他独自爬上高达３００米的巴黎埃菲尔铁塔进行了时间长达几个月的实验研究。结果，他发现空气中存在着体积很“大”的“大离子”。这在当时是一个重要的发现。 郎之万的这项研究工作引起了当时国际物理学界的密切注意，带动了一系列研究工作。但是，国际上的这些研究工作结果，存在着很大的分歧，主要是有关大小离子平衡态的各种重要参数，世界各地发表的数据差异很大，相差几倍甚至几十倍。而这些测量都是由著名学者做的，都是几十次甚至上百次重复测量的平均值，其严肃性是不容怀疑的。那么，问题在哪里呢？ 这一研究课题是由郎之万发端的，但是因为他当时还有许多其他重要的工作要做，抽不出时间来把这一研究推向深入。１９３４年１０月２０日汪德昭正式成为郎之万的研究生，于是郎之万把课题交给了他。从此，汪德昭开始踏上了科研的征程。 低空大气中存在有体积不同的大离子和小离子。这些大、小离子有的带有正电荷，有的带有负电荷，还有不带电荷的中性粒子，即通常所说的微小的悬浮质点。当它遇到带正电荷的小离子时，小离子会把自己的电荷给它，使它成为带正电荷的大离子；同样，如果遇到带负电荷的小离子，就会变成带负电荷的大离子。而正负大离子在大气中的迁移率是十分微弱的。据郎之万测定，在电压为１伏特时，每秒会移动０．００３厘米，因而正负大离子本身相遇而发生电性中和的机会是极少的，可以忽略不计。所以，制约着大离子增长或消灭的，是带着电荷的小离子。而小离子的产生也不是无限制的，因此，在一定空间内，经过一定的时间后，其中的大离子本身的增长与消灭相等，大离子的数目是一个常数，于是就成为平衡状态。 为了摸清大小离子达到平衡态的规律，需要人们研究的是：大离子的数量与悬浮质点的数量、体积大小的关系，与小离子浓度的关系，以及大离子本身合成的系数，此外还包括，大离子的迁移率虽然微弱，但它的移动谱线是什么样的，等等。所有这些都需要通过测定，才能上升形成理论。而世界各地的测定值却相去甚远。为了解决这个难题，汪德昭花了几个月的时间进行文献调查研究和分析，认为各地区所测数据之所以有差异，首先是因为测定是在自然条件下进行的，各地条件不一，没有控制悬浮质点的体积、密度、电离强度，等等；其次是没有一套较完整的理论来描述大离子的合成机理。于是，他建议在试验室里用人工的方法创造一个可以控制的环境，从实验和理论两个方面来系统地研究大、小离子的平衡态。 这个建议得到了郎之万的同意和鼓励，汪德昭便开动脑筋，创造性地设计实验。他用人工制成均匀的烟中的悬浮质点来获得大离子，而用Ｘ射线或放射性铍产生小离子。当大、小离子达到平衡态时，汪德昭进行测量，共测量了：（１）大离子的数量随悬浮质点数量而变化的情况；（２）大离子的数量随悬浮质点大小而变化的情况；（３）大离子的数量随小离子浓度而变化的情况；（４）大离子的合成系数随悬浮质点的大小而变化的情况；（５）大离子迁移率的谱。 在测量工作中，汪德昭创造性地应用了几种非常简单但又解决问题的方法。例如，为了测量悬浮质点的数目，他设计、创造了一种简便的光学与静电计相结合的仪器，既可以观察烟的浓淡，又可以测出总电荷而计算出离子的数量；为了测量悬浮质点的大小，他采用了称量与计算结合的方法，求出了大离子直径的近似值是２．５９×１０－５厘米；为了测量大离子的迁移率，他采用了交流电场法，观察大离子的正弦运动，得出其迁移率约为３．６×１０－５厘米２·秒－１·伏特－１。 汪德昭应用这些方法在实验室实际测量的结果，各项参数和理论计算值很符合，而且是国际上发生争论的两大派所得数值（一派偏高，一派偏低）的平均值。与此同时，汪德昭还和郎之万共同推导出大离子合成系数理论，并应用于低空大气层中，解决了国际上争论多年的问题。 １９４０年，汪德昭以这项研究为主要内容写成论文，通过了法国国家科学博士学位的答辩。１９４５年，法国科学院鉴于这项成果开创了精确研究大、小离子平衡态的方法，并建立了大、小离子平衡态的新理论，向汪德昭颁发了“虞格”奖金。这种奖金每年颁发一次，只发给一名有重要创造性研究成果的学者。１９５５年４月，在爱尔兰首府都柏林召开的“国际凝聚核学术讨论会”上，平衡态理论被定为“郎之万－汪德昭－布里加理论”。现在，这个理论已成为大气电学中的经典理论。

上个世纪末至本世纪初，作为近代物理学重要内容之一的电磁学刚刚起步不久，人们在广泛探索无线电技术的应用时发现，在距地面５０—１０００千米的高空大气圈内，在太阳光（主要是紫外线）的照射下，气体分子会电离成为正离子和自由电子，使大气内形成随高度不同电子密度也不同的气层，通称电离层或电离圈。短波波段的无线电波能被电离层反射返回地面，从而完成远距离无线电通信。后来人们又发现，低空大气层（距地面几百米至１０余千米）中也存在带电离子，它们对通信，对云、雾、雨、雪的形成和发展，也就是对气象、农业生产和人类生活，都具有十分重要的作用。当时，年轻的法国物理学家郎之万对深入研究低空大气层中的这些离子表现出了特别的兴趣。为了找到比较“干净”的大气，１９０４年，他独自爬上高达３００米的巴黎埃菲尔铁塔进行了时间长达几个月的实验研究。结果，他发现空气中存在着体积很“大”的“大离子”。这在当时是一个重要的发现。 郎之万的这项研究工作引起了当时国际物理学界的密切注意，带动了一系列研究工作。但是，国际上的这些研究工作结果，存在着很大的分歧，主要是有关大小离子平衡态的各种重要参数，世界各地发表的数据差异很大，相差几倍甚至几十倍。而这些测量都是由著名学者做的，都是几十次甚至上百次重复测量的平均值，其严肃性是不容怀疑的。那么，问题在哪里呢？ 这一研究课题是由郎之万发端的，但是因为他当时还有许多其他重要的工作要做，抽不出时间来把这一研究推向深入。１９３４年１０月２０日汪德昭正式成为郎之万的研究生，于是郎之万把课题交给了他。从此，汪德昭开始踏上了科研的征程。 低空大气中存在有体积不同的大离子和小离子。这些大、小离子有的带有正电荷，有的带有负电荷，还有不带电荷的中性粒子，即通常所说的微小的悬浮质点。当它遇到带正电荷的小离子时，小离子会把自己的电荷给它，使它成为带正电荷的大离子；同样，如果遇到带负电荷的小离子，就会变成带负电荷的大离子。而正负大离子在大气中的迁移率是十分微弱的。据郎之万测定，在电压为１伏特时，每秒会移动０．００３厘米，因而正负大离子本身相遇而发生电性中和的机会是极少的，可以忽略不计。所以，制约着大离子增长或消灭的，是带着电荷的小离子。而小离子的产生也不是无限制的，因此，在一定空间内，经过一定的时间后，其中的大离子本身的增长与消灭相等，大离子的数目是一个常数，于是就成为平衡状态。 为了摸清大小离子达到平衡态的规律，需要人们研究的是：大离子的数量与悬浮质点的数量、体积大小的关系，与小离子浓度的关系，以及大离子本身合成的系数，此外还包括，大离子的迁移率虽然微弱，但它的移动谱线是什么样的，等等。所有这些都需要通过测定，才能上升形成理论。而世界各地的测定值却相去甚远。为了解决这个难题，汪德昭花了几个月的时间进行文献调查研究和分析，认为各地区所测数据之所以有差异，首先是因为测定是在自然条件下进行的，各地条件不一，没有控制悬浮质点的体积、密度、电离强度，等等；其次是没有一套较完整的理论来描述大离子的合成机理。于是，他建议在试验室里用人工的方法创造一个可以控制的环境，从实验和理论两个方面来系统地研究大、小离子的平衡态。 这个建议得到了郎之万的同意和鼓励，汪德昭便开动脑筋，创造性地设计实验。他用人工制成均匀的烟中的悬浮质点来获得大离子，而用Ｘ射线或放射性铍产生小离子。当大、小离子达到平衡态时，汪德昭进行测量，共测量了：（１）大离子的数量随悬浮质点数量而变化的情况；（２）大离子的数量随悬浮质点大小而变化的情况；（３）大离子的数量随小离子浓度而变化的情况；（４）大离子的合成系数随悬浮质点的大小而变化的情况；（５）大离子迁移率的谱。 在测量工作中，汪德昭创造性地应用了几种非常简单但又解决问题的方法。例如，为了测量悬浮质点的数目，他设计、创造了一种简便的光学与静电计相结合的仪器，既可以观察烟的浓淡，又可以测出总电荷而计算出离子的数量；为了测量悬浮质点的大小，他采用了称量与计算结合的方法，求出了大离子直径的近似值是２．５９×１０－５厘米；为了测量大离子的迁移率，他采用了交流电场法，观察大离子的正弦运动，得出其迁移率约为３．６×１０－５厘米２·秒－１·伏特－１。 汪德昭应用这些方法在实验室实际测量的结果，各项参数和理论计算值很符合，而且是国际上发生争论的两大派所得数值（一派偏高，一派偏低）的平均值。与此同时，汪德昭还和郎之万共同推导出大离子合成系数理论，并应用于低空大气层中，解决了国际上争论多年的问题。 １９４０年，汪德昭以这项研究为主要内容写成论文，通过了法国国家科学博士学位的答辩。１９４５年，法国科学院鉴于这项成果开创了精确研究大、小离子平衡态的方法，并建立了大、小离子平衡态的新理论，向汪德昭颁发了“虞格”奖金。这种奖金每年颁发一次，只发给一名有重要创造性研究成果的学者。１９５５年４月，在爱尔兰首府都柏林召开的“国际凝聚核学术讨论会”上，平衡态理论被定为“郎之万－汪德昭－布里加理论”。现在，这个理论已成为大气电学中的经典理论。

上个世纪末至本世纪初，作为近代物理学重要内容之一的电磁学刚刚起步不久，人们在广泛探索无线电技术的应用时发现，在距地面５０—１０００千米的高空大气圈内，在太阳光（主要是紫外线）的照射下，气体分子会电离成为正离子和自由电子，使大气内形成随高度不同电子密度也不同的气层，通称电离层或电离圈。短波波段的无线电波能被电离层反射返回地面，从而完成远距离无线电通信。后来人们又发现，低空大气层（距地面几百米至１０余千米）中也存在带电离子，它们对通信，对云、雾、雨、雪的形成和发展，也就是对气象、农业生产和人类生活，都具有十分重要的作用。当时，年轻的法国物理学家郎之万对深入研究低空大气层中的这些离子表现出了特别的兴趣。为了找到比较“干净”的大气，１９０４年，他独自爬上高达３００米的巴黎埃菲尔铁塔进行了时间长达几个月的实验研究。结果，他发现空气中存在着体积很“大”的“大离子”。这在当时是一个重要的发现。 郎之万的这项研究工作引起了当时国际物理学界的密切注意，带动了一系列研究工作。但是，国际上的这些研究工作结果，存在着很大的分歧，主要是有关大小离子平衡态的各种重要参数，世界各地发表的数据差异很大，相差几倍甚至几十倍。而这些测量都是由著名学者做的，都是几十次甚至上百次重复测量的平均值，其严肃性是不容怀疑的。那么，问题在哪里呢？ 这一研究课题是由郎之万发端的，但是因为他当时还有许多其他重要的工作要做，抽不出时间来把这一研究推向深入。１９３４年１０月２０日汪德昭正式成为郎之万的研究生，于是郎之万把课题交给了他。从此，汪德昭开始踏上了科研的征程。 低空大气中存在有体积不同的大离子和小离子。这些大、小离子有的带有正电荷，有的带有负电荷，还有不带电荷的中性粒子，即通常所说的微小的悬浮质点。当它遇到带正电荷的小离子时，小离子会把自己的电荷给它，使它成为带正电荷的大离子；同样，如果遇到带负电荷的小离子，就会变成带负电荷的大离子。而正负大离子在大气中的迁移率是十分微弱的。据郎之万测定，在电压为１伏特时，每秒会移动０．００３厘米，因而正负大离子本身相遇而发生电性中和的机会是极少的，可以忽略不计。所以，制约着大离子增长或消灭的，是带着电荷的小离子。而小离子的产生也不是无限制的，因此，在一定空间内，经过一定的时间后，其中的大离子本身的增长与消灭相等，大离子的数目是一个常数，于是就成为平衡状态。 为了摸清大小离子达到平衡态的规律，需要人们研究的是：大离子的数量与悬浮质点的数量、体积大小的关系，与小离子浓度的关系，以及大离子本身合成的系数，此外还包括，大离子的迁移率虽然微弱，但它的移动谱线是什么样的，等等。所有这些都需要通过测定，才能上升形成理论。而世界各地的测定值却相去甚远。为了解决这个难题，汪德昭花了几个月的时间进行文献调查研究和分析，认为各地区所测数据之所以有差异，首先是因为测定是在自然条件下进行的，各地条件不一，没有控制悬浮质点的体积、密度、电离强度，等等；其次是没有一套较完整的理论来描述大离子的合成机理。于是，他建议在试验室里用人工的方法创造一个可以控制的环境，从实验和理论两个方面来系统地研究大、小离子的平衡态。 这个建议得到了郎之万的同意和鼓励，汪德昭便开动脑筋，创造性地设计实验。他用人工制成均匀的烟中的悬浮质点来获得大离子，而用Ｘ射线或放射性铍产生小离子。当大、小离子达到平衡态时，汪德昭进行测量，共测量了：（１）大离子的数量随悬浮质点数量而变化的情况；（２）大离子的数量随悬浮质点大小而变化的情况；（３）大离子的数量随小离子浓度而变化的情况；（４）大离子的合成系数随悬浮质点的大小而变化的情况；（５）大离子迁移率的谱。 在测量工作中，汪德昭创造性地应用了几种非常简单但又解决问题的方法。例如，为了测量悬浮质点的数目，他设计、创造了一种简便的光学与静电计相结合的仪器，既可以观察烟的浓淡，又可以测出总电荷而计算出离子的数量；为了测量悬浮质点的大小，他采用了称量与计算结合的方法，求出了大离子直径的近似值是２．５９×１０－５厘米；为了测量大离子的迁移率，他采用了交流电场法，观察大离子的正弦运动，得出其迁移率约为３．６×１０－５厘米２·秒－１·伏特－１。 汪德昭应用这些方法在实验室实际测量的结果，各项参数和理论计算值很符合，而且是国际上发生争论的两大派所得数值（一派偏高，一派偏低）的平均值。与此同时，汪德昭还和郎之万共同推导出大离子合成系数理论，并应用于低空大气层中，解决了国际上争论多年的问题。 １９４０年，汪德昭以这项研究为主要内容写成论文，通过了法国国家科学博士学位的答辩。１９４５年，法国科学院鉴于这项成果开创了精确研究大、小离子平衡态的方法，并建立了大、小离子平衡态的新理论，向汪德昭颁发了“虞格”奖金。这种奖金每年颁发一次，只发给一名有重要创造性研究成果的学者。１９５５年４月，在爱尔兰首府都柏林召开的“国际凝聚核学术讨论会”上，平衡态理论被定为“郎之万－汪德昭－布里加理论”。现在，这个理论已成为大气电学中的经典理论。

上个世纪末至本世纪初，作为近代物理学重要内容之一的电磁学刚刚起步不久，人们在广泛探索无线电技术的应用时发现，在距地面５０—１０００千米的高空大气圈内，在太阳光（主要是紫外线）的照射下，气体分子会电离成为正离子和自由电子，使大气内形成随高度不同电子密度也不同的气层，通称电离层或电离圈。短波波段的无线电波能被电离层反射返回地面，从而完成远距离无线电通信。后来人们又发现，低空大气层（距地面几百米至１０余千米）中也存在带电离子，它们对通信，对云、雾、雨、雪的形成和发展，也就是对气象、农业生产和人类生活，都具有十分重要的作用。当时，年轻的法国物理学家郎之万对深入研究低空大气层中的这些离子表现出了特别的兴趣。为了找到比较“干净”的大气，１９０４年，他独自爬上高达３００米的巴黎埃菲尔铁塔进行了时间长达几个月的实验研究。结果，他发现空气中存在着体积很“大”的“大离子”。这在当时是一个重要的发现。 郎之万的这项研究工作引起了当时国际物理学界的密切注意，带动了一系列研究工作。但是，国际上的这些研究工作结果，存在着很大的分歧，主要是有关大小离子平衡态的各种重要参数，世界各地发表的数据差异很大，相差几倍甚至几十倍。而这些测量都是由著名学者做的，都是几十次甚至上百次重复测量的平均值，其严肃性是不容怀疑的。那么，问题在哪里呢？ 这一研究课题是由郎之万发端的，但是因为他当时还有许多其他重要的工作要做，抽不出时间来把这一研究推向深入。１９３４年１０月２０日汪德昭正式成为郎之万的研究生，于是郎之万把课题交给了他。从此，汪德昭开始踏上了科研的征程。 低空大气中存在有体积不同的大离子和小离子。这些大、小离子有的带有正电荷，有的带有负电荷，还有不带电荷的中性粒子，即通常所说的微小的悬浮质点。当它遇到带正电荷的小离子时，小离子会把自己的电荷给它，使它成为带正电荷的大离子；同样，如果遇到带负电荷的小离子，就会变成带负电荷的大离子。而正负大离子在大气中的迁移率是十分微弱的。据郎之万测定，在电压为１伏特时，每秒会移动０．００３厘米，因而正负大离子本身相遇而发生电性中和的机会是极少的，可以忽略不计。所以，制约着大离子增长或消灭的，是带着电荷的小离子。而小离子的产生也不是无限制的，因此，在一定空间内，经过一定的时间后，其中的大离子本身的增长与消灭相等，大离子的数目是一个常数，于是就成为平衡状态。 为了摸清大小离子达到平衡态的规律，需要人们研究的是：大离子的数量与悬浮质点的数量、体积大小的关系，与小离子浓度的关系，以及大离子本身合成的系数，此外还包括，大离子的迁移率虽然微弱，但它的移动谱线是什么样的，等等。所有这些都需要通过测定，才能上升形成理论。而世界各地的测定值却相去甚远。为了解决这个难题，汪德昭花了几个月的时间进行文献调查研究和分析，认为各地区所测数据之所以有差异，首先是因为测定是在自然条件下进行的，各地条件不一，没有控制悬浮质点的体积、密度、电离强度，等等；其次是没有一套较完整的理论来描述大离子的合成机理。于是，他建议在试验室里用人工的方法创造一个可以控制的环境，从实验和理论两个方面来系统地研究大、小离子的平衡态。 这个建议得到了郎之万的同意和鼓励，汪德昭便开动脑筋，创造性地设计实验。他用人工制成均匀的烟中的悬浮质点来获得大离子，而用Ｘ射线或放射性铍产生小离子。当大、小离子达到平衡态时，汪德昭进行测量，共测量了：（１）大离子的数量随悬浮质点数量而变化的情况；（２）大离子的数量随悬浮质点大小而变化的情况；（３）大离子的数量随小离子浓度而变化的情况；（４）大离子的合成系数随悬浮质点的大小而变化的情况；（５）大离子迁移率的谱。 在测量工作中，汪德昭创造性地应用了几种非常简单但又解决问题的方法。例如，为了测量悬浮质点的数目，他设计、创造了一种简便的光学与静电计相结合的仪器，既可以观察烟的浓淡，又可以测出总电荷而计算出离子的数量；为了测量悬浮质点的大小，他采用了称量与计算结合的方法，求出了大离子直径的近似值是２．５９×１０－５厘米；为了测量大离子的迁移率，他采用了交流电场法，观察大离子的正弦运动，得出其迁移率约为３．６×１０－５厘米２·秒－１·伏特－１。 汪德昭应用这些方法在实验室实际测量的结果，各项参数和理论计算值很符合，而且是国际上发生争论的两大派所得数值（一派偏高，一派偏低）的平均值。与此同时，汪德昭还和郎之万共同推导出大离子合成系数理论，并应用于低空大气层中，解决了国际上争论多年的问题。 １９４０年，汪德昭以这项研究为主要内容写成论文，通过了法国国家科学博士学位的答辩。１９４５年，法国科学院鉴于这项成果开创了精确研究大、小离子平衡态的方法，并建立了大、小离子平衡态的新理论，向汪德昭颁发了“虞格”奖金。这种奖金每年颁发一次，只发给一名有重要创造性研究成果的学者。１９５５年４月，在爱尔兰首府都柏林召开的“国际凝聚核学术讨论会”上，平衡态理论被定为“郎之万－汪德昭－布里加理论”。现在，这个理论已成为大气电学中的经典理论。