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探针、光与测量：读懂证据
23 篇双语文章，讲衍射、显微、光谱、光的控制和无线传播：用了什么装置，看到了什么，证据能推到哪一步。
图像、谱线和延迟的脉冲，带来的信息各不相同。不妨从你想弄懂的那种测量读起。每篇文章先讲装置，再讲看到了什么，最后问这些观测能支持哪些结论。
亲手做五种测量
采集模拟光谱、轨迹或脉冲延迟，再分析数据。每种仪器都列出了近似条件，并链接到相应历史证据。
自发 Raman 光谱仪
换了激光，分子谱线的能量位移还一样吗？
光镊：用布朗运动标定刚度
小球的热运动怎样告诉我们光阱有多硬？
阿秒 RABBIT 测量
怎样从电子能谱测出阿秒脉冲串的时长？
中子三轴谱仪
出射中子的能量，能告诉我们样品内部怎样运动？
电离层的无线电回波
为什么无线电回波给出的高度，比电波真正转向的地方还高？
衍射、相位与表面结构
先看探测器测到了什么，再看这些测量能把哪些结构区分开。
Laue 与 Bragg 父子：从斑点走向晶体结构
衍射照片之外，还要测什么，才能判断原子怎样排列？
Zernike：用参考波看清透明结构
透明样品已经改变了光波，普通图像为何仍然几乎没有明暗？
STM：等电流轮廓不只是地形图
隧穿电流怎样分辨表面结构？同一表面换偏压后为何可能变样？
电子衍射：两种实验，同一个波长检验
镍晶体散射出的电流和底片上的圆环，怎样把物质波设想变成了定量检验？
Ruska：形成电子图像，只是第一步
从放大的网格，到能分辨更细结构的显微镜，中间还缺什么？
Kai Siegbahn：电子能量怎样开始揭示化学环境
一条分辨开的光电子峰，怎样成为表面附近成键环境的证据？
干涉：量长度，也记录图像
干涉在这里有三种用法：当长度的参照，把颜色存进底片深处，把波前记下来供日后再现。
Michelson：把条纹数变成长度
为什么量长度时，稳定的谱线和精密移动的镜子同样重要？
Lippmann：颜色怎样写进底片深处
没有彩色染料的感光材料，怎样反射出原景物的颜色？
Gabor：把参考波一起拍进去
只记录强度的底片，后来怎样再现波的方向与曲率？
受控光与精密测量
依次读：怎样制备光源，怎样分辨谱线，怎样给频率定参照，光在传输中损失多少，以及怎样压缩脉冲。
Maser：选出的分子怎样维持振荡
一束激发态分子，怎样成了持续工作的振荡器？
激光光谱：宽谱线里怎样测出窄结构
热运动把谱线抹宽后，非线性激光测量怎样把细结构找回来？
Glauber：干涉条纹之外的相干性
光谱和干涉条纹看不出来的，光子符合计数能看出什么？
频率梳：除了齿距，还要知道起点
知道了脉冲重复频率，为什么还定不出绝对光频？
高锟：光能导进去，还得传得足够远
为什么弄清材料损耗，改变了光纤通信的前景？
CPA：把脉冲拉长，再放大能量
先把脉冲拉长，为什么反而能得到更短、更有能量的输出？
分子、力与极快运动
每种探针测的量都不一样。两台仪器都讲振动或脉冲，测的未必是同一个东西。
Raman：换了入射谱线，频移不变
怎样从谱线看出，光和分子交换了能量，而不是普通散射或荧光？
光镊：抓住小球之后，怎样量力
被光困住、仍在热运动的小球，怎样成为定量测力工具？
阿秒脉冲：怎样用电子给最短的光脉冲计时
怎样从光电子能谱看出，一串光脉冲或单个光脉冲短于一飞秒？
中子散射：原子在哪里，又怎样运动
除了看中子往哪里散射，再测出射中子的能量，能多知道什么？
X 射线：发现、特征辐射与精密谱
透射影像、发射的光子和光电子是三种不同的测量，要分开看。
Röntgen：影子能证明什么
一块发亮的荧光屏，怎么成了新射线的证据？又有哪些问题没能回答？
Barkla：换了靶材，射线为什么跟着变
吸收测量怎样把元素自己的特征辐射，和散射出来的原射线分开？
Manne Siegbahn：谱线量得更准，能级图随之改变
X 射线谱线分得更开、量得更准之后，人们对原子多知道了什么？
无线通信与高层大气
收到信号，说明链路通了；干涉和脉冲延迟则进一步探测高层大气。
无线电与电离层：收到信号之后，还要测什么
远处能收到电报，后来怎样发展成测量高层大气的方法？