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文檔簡介
1、普朗克 一、生平簡介普朗克,M.(Max Planck 18581947)近代偉大的德國物理學(xué)家,量子論的奠基人。1858年4月23日生于基爾。1867年,其父民法學(xué)教授J.W.von普朗克應(yīng)慕尼黑大學(xué)的聘請任教,從而舉家遷往慕尼黑。普朗克在慕尼黑度過了少年時期,1874年入慕尼黑大學(xué)。普朗克 一、生平簡介18771878年間,去柏林大學(xué)聽過數(shù)學(xué)家K.外爾斯特拉斯和物理學(xué)家H.von亥姆霍茲和G.R.基爾霍夫的講課。普朗克晚年回憶這段經(jīng)歷時說,這兩位物理學(xué)家的人品和治學(xué)態(tài)度對他有深刻影響,但他們的講課卻不能吸引他。18771878年間,去柏林大學(xué)聽過數(shù)學(xué)家K.外爾斯特拉斯在柏林期間,普朗克認(rèn)真
2、自學(xué)了R.克勞修斯的主要著作力學(xué)的熱理論,使他立志去尋找象熱力學(xué)定律那樣具有普遍性的規(guī)律。1879年普朗克在慕尼黑大學(xué)得博士學(xué)位后,先后在慕尼黑大學(xué)和基爾大學(xué)任教。1888年基爾霍夫逝世后,柏林大學(xué)任命他為基爾霍夫的繼任人(先任副教授,1892年后任教授)和理論物理學(xué)研究所主任。1900年,他在黑體輻射研究中引入能量量子。由于這一發(fā)現(xiàn)對物理學(xué)的發(fā)展作出的貢獻(xiàn),他獲得1918年諾貝爾物理學(xué)獎。在柏林期間,普朗克認(rèn)真自學(xué)了R.克勞修斯的主要著作力學(xué)的熱自20世紀(jì)20年代以來,普朗克成了德國科學(xué)界的中心人物,與當(dāng)時德國以及國外的知名物理學(xué)家都有著密切聯(lián)系。1918年被選為英國皇家學(xué)會會員,19301
3、937年他擔(dān)任威廉皇帝協(xié)會會長。在那時期,柏林、哥廷根、慕尼黑、萊比錫等大學(xué)成為世界科學(xué)的中心,是同普朗克、W.能斯脫、A.索末菲等人的努力分不開的。在納粹攫取德國政權(quán)后,以一個科學(xué)家對科學(xué)、對祖國的滿腔熱情與納粹分子展開了,為捍衛(wèi)科學(xué)的尊嚴(yán)而斗爭。1947年10月4日在哥廷根逝世。自20世紀(jì)20年代以來,普朗克成了德國科學(xué)界的中心人物,與當(dāng)二、科學(xué)成就1.普朗克早期的研究領(lǐng)域主要是熱力學(xué)。他的博士論文就是論熱力學(xué)的第二定律。此后,他從熱力學(xué)的觀點(diǎn)對物質(zhì)的聚集態(tài)的變化、氣體與溶液理論等進(jìn)行了研究。2.提出能量子概念普朗克在物理學(xué)上最主要的成就是提出著名的普朗克輻射公式,創(chuàng)立能量子概念。二、科學(xué)
4、成就19世紀(jì)末,人們用經(jīng)典物理學(xué)解釋黑體輻射實(shí)驗(yàn)的時候,出現(xiàn)了著名的所謂“紫外災(zāi)難”。雖然瑞利、金斯(18771946)和維恩(18641928)分別提出了兩個公式,企圖弄清黑體輻射的規(guī)律,但是和實(shí)驗(yàn)相比,瑞利-金斯公式只在低頻范圍符合,而維恩公式只在高頻范圍符合。普朗克從1896年開始對熱輻射進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。他經(jīng)過幾年艱苦努力,終于導(dǎo)出了一個和實(shí)驗(yàn)相符的公式。他于1900年10月下旬在德國物理學(xué)會通報(bào)上發(fā)表一篇只有三頁紙的論文,題目是論維恩光譜方程的完善,第一次提出了黑體輻射公式。19世紀(jì)末,人們用經(jīng)典物理學(xué)解釋黑體輻射實(shí)驗(yàn)的時候,出現(xiàn)了著12月14日,在德國物理學(xué)會的例會上,普朗克作了論
5、正常光譜中的能量分布的報(bào)告。在這個報(bào)告中,他激動地闡述了自己最驚人的發(fā)現(xiàn)。他說,為了從理論上得出正確的輻射公式,必須假定物質(zhì)輻射(或吸收)的能量不是連續(xù)地、而是一份一份地進(jìn)行的,只能取某個最小數(shù)值的整數(shù)倍。這個最小數(shù)值就叫能量子,輻射頻率是的能量的最小數(shù)值=h。其中h,普朗克當(dāng)時把它叫做基本作用量子,現(xiàn)在叫做普朗克常數(shù)。12月14日,在德國物理學(xué)會的例會上,普朗克作了論正常光譜普朗克常數(shù)是現(xiàn)代物理學(xué)中最重要的物理常數(shù),它標(biāo)志著物理學(xué)從“經(jīng)典幼蟲”變成“現(xiàn)代蝴蝶”。1906年普朗克在熱輻射講義一書中,系統(tǒng)地總結(jié)了他的工作,為開辟探索微觀物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律新途徑提供了重要的基礎(chǔ)。普朗克常數(shù)是現(xiàn)代物理學(xué)中
6、最重要的物理常數(shù),它標(biāo)志著物理學(xué)從“三、趣聞軼事1.啟蒙老師普朗克走上研究自然科學(xué)的道路,在很大程度上應(yīng)該歸功于一個名叫繆勒的中學(xué)老師。普朗克童年時期愛好音樂,又愛好文學(xué)。后來他聽了繆勒講的一個動人故事:一個建筑工匠花了很大的力氣把磚搬到屋頂上,工匠做的功并沒有消失,而是變成能量貯存下來了;一旦磚塊因?yàn)轱L(fēng)化松動掉下來,砸在別人頭上或者東西上面,能量又會被釋放出來,這個能量守恒定律的故事給普朗克留下了終生難忘的印象,不但使他的愛好轉(zhuǎn)向自然科學(xué),而且成為他以后研究工作的基礎(chǔ)之一。三、趣聞軼事2.“普朗克行星”普朗克進(jìn)入科學(xué)殿堂以后,無論遇到什么困難,都沒有動搖過他獻(xiàn)身于科學(xué)的決心。他的家庭相繼發(fā)生
7、過許多不幸:1909年妻子去世,1916年兒子在第一次世界大戰(zhàn)中戰(zhàn)死,1917年和1919年兩個女兒先后都死于難產(chǎn),1944年長子被希特勒處死。但是普朗克總是用奮發(fā)忘我的工作抑制自己的感情和悲痛,為科學(xué)做出了一個又一個重要的貢獻(xiàn)。2.“普朗克行星”他一生發(fā)表了215篇研究論文和7部著作,其中包括1959年所著的物理學(xué)中的哲學(xué)一書。在普朗克誕辰80周年的慶祝會上,人們“贈給”他一個小行星,并命名為“普朗克行星”。1946年他雖然體弱,但卻非常高興地出席了皇家學(xué)會的紀(jì)念牛頓的集會。他一生發(fā)表了215篇研究論文和7部著作,其中包括1959年所3.墓碑號刻著他的名和h的值普朗克為人謙虛,作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)。在1
8、918年4月德國物理學(xué)會慶賀他60壽辰的紀(jì)念會上,普朗克致答詞說:“試想有一位礦工,他竭盡全力地進(jìn)行貴重礦石的勘探,有一次他找到了天然金礦脈,而且在進(jìn)一步研究中發(fā)現(xiàn)它是無價之寶,比先前可能設(shè)想的還要貴重?zé)o數(shù)倍。假如不是他自己碰上這個寶藏,那么無疑地,他的同事也會很快地、幸運(yùn)地碰上它的?!边@當(dāng)然是普朗克的謙虛。洛侖茲在評論普朗克關(guān)于能量子這個大膽假設(shè)的時候所說的話,才道出了問題的本質(zhì)。他說:“我們一定不要忘記,這樣靈感觀念的好運(yùn)氣,只有那些刻苦工作和深入思考的人才能得到?!?.墓碑號刻著他的名和h的值普朗克為人謙虛,作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)。在11947年10月3日,普朗克在哥廷根病逝,終年89歲。德國政府為了
9、紀(jì)念這位偉大的物理學(xué)家,把威廉皇家研究所改名叫普朗克研究所。普朗克的墓在哥庭根市公墓內(nèi),其標(biāo)志是一塊簡單的矩形石碑,上面只刻著他的名字,下角寫著:爾格秒。 1947年10月3日,普朗克在哥廷根病逝,終年89歲。德國政玻爾 玻爾(18851962),(Niels Henrik David Bohr)丹麥人,是原子物理學(xué)的奠基人。玻爾 玻爾(18851962),首次打開了人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的大門,為近代物理研究開辟了道路。近代物理學(xué)大廈的基礎(chǔ)量子力學(xué),是以玻爾為領(lǐng)袖的一代杰出物理學(xué)家集體才華的結(jié)晶。1922年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者。他是一位卓越的科學(xué)研究工作的領(lǐng)導(dǎo)和組織者,1921年創(chuàng)建了哥本哈根理論
10、物理研究所,并逐漸在物理學(xué)界形成了舉世聞名的“哥本哈根學(xué)派” 首次打開了人類認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的大門,為近代物理研究開辟了道路。玻爾還是一位杰出的人道主義者和社會活動家,當(dāng)法西斯主義在歐洲橫行的時候,他曾幫助一大批德國和意大利學(xué)者免遭迫害。第二次世界大戰(zhàn)中,為了反對法西斯,他參加研制原子彈。戰(zhàn)后,他又是呼吁和平利用原子能的知名人士。玻爾還是一位杰出的人道主義者和社會活動家,當(dāng)法西斯主義在歐洲尼爾斯玻爾(Bohr,Niels)1885年10月7日生于丹麥?zhǔn)锥几绫竟?,父親是哥本哈根大學(xué)的生理學(xué)教授從小受到良好的家庭教育1903年進(jìn)入哥本哈根大學(xué)學(xué)習(xí)物理,1909年獲科學(xué)碩士學(xué)位,1911年獲博士學(xué)位大
11、學(xué)二年級時研究水的表面張力問題,自制實(shí)驗(yàn)器材,通過實(shí)驗(yàn)取得了精確的數(shù)據(jù),并在理論方面改進(jìn)了物理學(xué)家瑞利的理論,研究論文獲得丹麥科學(xué)院的金獎?wù)履釥査共?Bohr,Niels)1885年10月7日生于玻爾于1885年10月7日出生丹麥哥本哈根一知識分子家庭。受家庭的熏陶并得到良好教育,使他知識視野很廣,大學(xué)畢業(yè)后同盧瑟福共創(chuàng)原子科學(xué)的新時代。于1913年綜合了普朗克的量子理論,愛因斯坦的光子理論和E盧瑟福的原子模型,提出了新的原子模型,即后來被稱玻爾理論。這理論成功地解釋了氫光譜并排出了新的元素周期表。1922年由于對原子結(jié)構(gòu)理論的重大貢獻(xiàn),獲得諾貝爾物理獎。 玻爾于1885年10月7日出生丹麥
12、哥本哈根一知識分子家庭。受1930年以后研究核物理和分子生物學(xué)等,并取得重大成就。和許多科學(xué)家共同研制了世界上第一顆原子彈。玻爾的一生得到過很多榮譽(yù),除諾貝爾物理獎外,還獲得過英國、挪威、意大利、美國、德國、丹麥給予科學(xué)家的最高獎賞。得到各種學(xué)術(shù)頭銜、名譽(yù)學(xué)位,會員資格比任何一位同時代的科學(xué)家都多。他熱愛祖國,以他的決心和膽識,謝絕各種外來的高薪聘請,在一個人口不到五百萬的丹麥國建立起物理學(xué)的國際中心,把哥本哈根建成了物理學(xué)家“朝拜的圣地”。他的一生就是不斷地進(jìn)取和創(chuàng)造。為后來人樹立了光輝的榜樣。 1930年以后研究核物理和分子生物學(xué)等,并取得重大成就。和許由于對盧瑟福的仰慕,于1912年3月
13、到曼徹斯特大學(xué)在盧瑟福領(lǐng)導(dǎo)下工作了4個月,當(dāng)時正值盧瑟福提出了他的原子核式模型人們把原子設(shè)想成與太陽系相似的微觀體系,但是在解釋原子的力學(xué)穩(wěn)定性和電磁穩(wěn)定性上卻遇到了矛盾這時玻爾開始醞釀自己的原子結(jié)構(gòu)理論由于對盧瑟福的仰慕,于1912年3月到曼徹斯特大學(xué)在盧瑟福領(lǐng)1913年初,通過對光譜學(xué)資料的考察,玻爾的思維和理論有了巨大的飛躍,使他寫出了“論原子構(gòu)造和分子構(gòu)造”的長篇論著,提出了量子不連續(xù)性,成功地解釋了氫原子和類氫原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 1913年初,通過對光譜學(xué)資料的考察,玻爾的思維和理論有了巨1921年,玻爾發(fā)表了“各元素的原子結(jié)構(gòu)及其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)”的長篇演講,闡述了光譜和原子結(jié)構(gòu)理
14、論的新發(fā)展,詮釋了元素周期表的形成,對周期表中從氫開始的各種元素的原子結(jié)構(gòu)作了說明,同時對周期表上的第72號元素的性質(zhì)作了預(yù)言1922年,發(fā)現(xiàn)了這種元素鉿,證實(shí)了玻爾預(yù)言的正確1922年玻爾獲諾貝爾物理學(xué)獎1921年,玻爾發(fā)表了“各元素的原子結(jié)構(gòu)及其物理性質(zhì)和化學(xué)性開爾文 英國著名物理學(xué)家、發(fā)明家,原名W.湯姆孫。他是本世紀(jì)的最偉大的人物之一,是一個偉大的數(shù)學(xué)物理學(xué)家兼電學(xué)家。他被看作英帝國的第一位物理學(xué)家, 開爾文 英國著名物理學(xué)家、發(fā)明家,原名W.湯姆孫。他是本世紀(jì)開爾文(Lord Kelvin 18241907)19世紀(jì)英國卓越的物理學(xué)家。原名W.湯姆孫(William Thomson)
15、,1824年6月26日生于愛爾蘭的貝爾法斯特,1907年12月17日在蘇格蘭的內(nèi)瑟霍爾逝世。由于裝設(shè)大西洋海底電纜有功,英國政府于1866年封他為爵士,后又于1892年封他為男爵,稱為開爾文男爵,以后他就改名為開爾文。開爾文(Lord Kelvin 18241907)11846年開爾文被選為格拉斯哥大學(xué)自然哲學(xué)教授,自然哲學(xué)在當(dāng)時是物理學(xué)的別名。開爾文擔(dān)任教授53年之久,到1899年才退休。1904年他出任格拉斯哥大學(xué)校長,直到逝世。1846年開爾文被選為格拉斯哥大學(xué)自然哲學(xué)教授,自然哲學(xué)在1824年6月26日開爾文生于愛爾蘭的貝爾法斯特。他從小聰慧好學(xué),10歲時就進(jìn)格拉斯哥大學(xué)預(yù)科學(xué)習(xí)。17
16、歲時,曾立志:“科學(xué)領(lǐng)路到哪里,就在哪里攀登不息”。1845年畢業(yè)于劍橋大學(xué),在大學(xué)學(xué)習(xí)期間曾獲蘭格勒獎金第二名,史密斯獎金第一名。 1824年6月26日開爾文生于愛爾蘭的貝爾法斯特。他從小聰慧畢業(yè)后他赴巴黎跟隨物理學(xué)家和化學(xué)家V.勒尼奧從事實(shí)驗(yàn)工作一年,1846年受聘為格拉斯哥大學(xué)自然哲學(xué)(物理學(xué)當(dāng)時的別名)教授,任職達(dá)53年之久。由于裝設(shè)第一條大西洋海底電纜有功,英政府于1866年封他為爵士,并于1892年晉升為開爾文勛爵,開爾文這個名字就是從此開始的。18901895年任倫敦皇家學(xué)會會長。1877年被選為法國科學(xué)院院士。 畢業(yè)后他赴巴黎跟隨物理學(xué)家和化學(xué)家V.勒尼奧從事實(shí)驗(yàn)工作一年開爾文
17、研究范圍廣泛,在熱學(xué)、電磁學(xué)、流體力學(xué)、光學(xué)、地球物理、數(shù)學(xué)、工程應(yīng)用等方面都做出了貢獻(xiàn)。他一生發(fā)表論文多達(dá)600余篇,取得70種發(fā)明專利,他在當(dāng)時科學(xué)界享有極高的名望,受到英國本國和歐美各國科學(xué)家、科學(xué)團(tuán)體的推崇。他在熱學(xué)、電磁學(xué)及它們的工程應(yīng)用方面的研究最為出色。開爾文研究范圍廣泛,在熱學(xué)、電磁學(xué)、流體力學(xué)、光學(xué)、地球物理開爾文是熱力學(xué)的主要奠基人之一,在熱力學(xué)的發(fā)展中作出了一系列的重大貢獻(xiàn)。他根據(jù)蓋-呂薩克、卡諾和克拉珀龍的理論于1848年創(chuàng)立了熱力學(xué)溫標(biāo)。他指出:“這個溫標(biāo)的特點(diǎn)是它完全不依賴于任何特殊物質(zhì)的物理性質(zhì)?!边@是現(xiàn)代科學(xué)上的標(biāo)準(zhǔn)溫標(biāo)。 開爾文是熱力學(xué)的主要奠基人之一,在熱力
18、學(xué)的發(fā)展中作出了一系列他是熱力學(xué)第二定律的兩個主要奠基人之一(另一個是克勞修斯),1851年他提出熱力學(xué)第二定律:“不可能從單一熱源吸熱使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響。”這是公認(rèn)的熱力學(xué)第二定律的標(biāo)準(zhǔn)說法。 他是熱力學(xué)第二定律的兩個主要奠基人之一(另一個是克勞修斯),1852年他與焦耳合作進(jìn)一步研究氣體的內(nèi)能,對焦耳氣體自由膨脹實(shí)驗(yàn)作了改進(jìn),進(jìn)行氣體膨脹的多孔塞實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了焦耳湯姆孫效應(yīng),即氣體經(jīng)多孔塞絕熱膨脹后所引起的溫度的變化現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)成為獲得低溫的主要方法之一,廣泛地應(yīng)用到低溫技術(shù)中。 1852年他與焦耳合作進(jìn)一步研究氣體的內(nèi)能,對焦耳氣體自由膨1856年他從理論研究上預(yù)言了一種
19、新的溫差電效應(yīng),即當(dāng)電流在溫度不均勻的導(dǎo)體中流過時,導(dǎo)體除產(chǎn)生不可逆的焦耳熱之外,還要吸收或放出一定的熱量(稱為湯姆孫熱)。這一現(xiàn)象后叫湯姆孫效應(yīng)。1856年他從理論研究上預(yù)言了一種新的溫差電效應(yīng),即當(dāng)電流在開爾文在電磁學(xué)理論和工程應(yīng)用上研究成果卓著。他曾用數(shù)學(xué)方法對電磁場的性質(zhì)作了有益的探討,試圖用數(shù)學(xué)公式把電力和磁力統(tǒng)一起來。1846年便成功地完成了電力、磁力和電流的“力的活動影像法”,這已經(jīng)是電磁場理論的雛形了(如果再前進(jìn)一步,就會深人到電磁波問題)。 開爾文在電磁學(xué)理論和工程應(yīng)用上研究成果卓著。他曾用數(shù)學(xué)方法對他的偉大之處,在于能把自己的全部研究成果,毫無保留地介紹給了麥克斯韋,并鼓勵
20、麥克斯韋建立電磁現(xiàn)象的統(tǒng)一理論,為麥克斯韋最后完成電磁場理論奠定了基礎(chǔ)。他的偉大之處,在于能把自己的全部研究成果,毫無保留地介紹給了他十分重視理論聯(lián)系實(shí)際。1875年預(yù)言了城市將采用電力照明,1879年又提出了遠(yuǎn)距離輸電的可能性。他的這些設(shè)想以后都得以實(shí)現(xiàn)。1881年他對電動機(jī)進(jìn)行了改造,大大提高了電動機(jī)的實(shí)用價值。在電工儀器方面,他的主要貢獻(xiàn)是建立電磁量的精確單位標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)各種精密的測量儀器。他發(fā)明了鏡式電流計(jì)(大大提高了測量靈敏度)、雙臂電橋、虹吸記錄器(可自動記錄電報(bào)信號)等等,大大促進(jìn)了電測量儀器的發(fā)展。 他十分重視理論聯(lián)系實(shí)際。1875年預(yù)言了城市將采用電力照明,855年他研究了電纜
21、中信號傳播情況,解決了長距離海底電纜通訊的一系列理論和技術(shù)問題。經(jīng)過三次失敗,歷經(jīng)兩年的多方研究與試驗(yàn),終于在1858年協(xié)助裝設(shè)了第一條大西洋海底電纜,這是開爾文相當(dāng)出名的一項(xiàng)工作。他善于把教學(xué)、科研、工業(yè)應(yīng)用結(jié)合在一起,在教學(xué)上注意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力。在格拉斯哥大學(xué)他組建了英國第一個為學(xué)生用的課外實(shí)驗(yàn)室。855年他研究了電纜中信號傳播情況,解決了長距離海底電纜通訊湯姆孫還將物理學(xué)用到完全不同的領(lǐng)域。他研究過太陽熱能的起源和地球的熱平衡。 從地球表面附近的溫度梯度,湯姆孫試圖推算出地球熱的歷史和年齡。 湯姆孫還將物理學(xué)用到完全不同的領(lǐng)域。他研究過太陽熱能的起源和1876年發(fā)明了適用于鐵船的
22、特殊羅盤,這一發(fā)明后來為英國海軍所采用,而且一直用到被現(xiàn)代回轉(zhuǎn)羅盤代替為止。湯姆孫的企業(yè)生產(chǎn)了許多磁羅盤和水深探測儀,從中大為獲利。1876年發(fā)明了適用于鐵船的特殊羅盤,這一發(fā)明后來為英國海軍開爾文一生謙虛勤奮,意志堅(jiān)強(qiáng),不怕失敗,百折不撓。在對待困難問題上他講:“我們都感到,對困難必須正視,不能回避;應(yīng)當(dāng)把它放在心里,希望能夠解決它。無論如何,每個困難一定有解決的辦法,雖然我們可能一生沒有能找到?!?開爾文一生謙虛勤奮,意志堅(jiān)強(qiáng),不怕失敗,百折不撓。在對待困難他這種終生不懈地為科學(xué)事業(yè)奮斗的精神,永遠(yuǎn)為后人敬仰。1896年在格拉斯哥大學(xué)慶祝他50周年教授生涯大會上,他說:“有兩個字最能代表我
23、50年內(nèi)在科學(xué)研究上的奮斗,就是失敗兩字?!边@足以說明他的謙虛品德。為了紀(jì)念他在科學(xué)上的功績,國際計(jì)量大會把熱力學(xué)溫標(biāo)(即絕對溫標(biāo))稱為開爾文(開氏)溫標(biāo),熱力學(xué)溫度以開爾文的名字命名.他這種終生不懈地為科學(xué)事業(yè)奮斗的精神,永遠(yuǎn)為后人敬仰。189開爾文的一生是非常成功的,他可以算作世界上最偉大的科學(xué)家中的一位。他于1907年12月17日去世時,得到了幾乎整個英國和全世界科學(xué)家的哀悼。他的遺體被安葬在威斯敏斯特教堂牛頓墓的旁邊。 開爾文的一生是非常成功的,他可以算作世界上最偉大的科學(xué)家中的瑞利(18421919)Rayleigh,Baron英國物理學(xué)家 。原名J.W.斯特拉特 。1842 年 11月12日生于埃塞克斯的威特姆,1919 年6月30日卒于同地 。20歲入劍橋大學(xué)三一學(xué)院學(xué)習(xí) ,3年后以優(yōu)異
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