桂质廷，我国地磁与 电离层 研究领域的奠基人之一。与美国科学家分别在两半球，几乎同时观测、记录并报道了“扩展F层”这一现象，受到国际 地球物理学 学术界的重视。桂质廷毕生从事物理教育，为建设 武汉大学 物理系和创建武汉大学电离层研究实验室做出了贡献。1956年加入 九三学社 ，任湖北分会副主席。同年当选为 武汉市 第二届 人民代表大会 代表，连任第三、四届代表。1957年被 中国科学院 聘任为国际地球物理年中国国家物理研究所学术委员会委员。著作有《地磁及电离层电波传播》等。武汉大学设有“桂质廷奖学金”。
人物生平
生活经历
桂质廷，祖籍 湖北省 武昌青山（今武汉市 青山区 ），1895年1月9日生于 江陵县 沙市镇 （今沙市市）一个 基督教 神职人员家庭。父亲是沙市圣公会会长兼教会小学校长。桂质廷幼年即受过 洗礼 ，教名 保罗 （Paul）。他先在 沙市 读小学，随后到宜昌美华书院读书4年，相当于如今的高小至初中。因为他是神职人员子弟，可以免费进入教会学校，所以1909年到 上海市 ，先在圣约翰读中学，以后又进入大学读了两年。1911年，他父亲去世，家庭境遇困难。他原想停学就业，但其母认为家中只此一子，坚决要他继续上学。于是变卖家中部分衣物，并得到在上海做家庭教师的姐姐的一些接济，才得免于辍学。
1912年，桂质廷以总分第一的成绩考入 清华大学 学校高等科文科。因他英文成绩很好，毕业后留校担任了一年中等科 英语 教员。1914年被保送留美，进入 耶鲁大学 ，先学文科，后转学理科。1917年获 学士 ，随即进入 芝加哥大学 读研究生。
当时正值 第一次世界大战 ， 美国 参战后，芝加哥大学许多物理教员转入从事与战争有关的工作，原有的研究项目多已无法继续进行。适逢国际青年会征集华人到 法国 为挖战壕的华工服务，桂质廷应征于 1918年 5月到达法国。他们这一批从国内和美国应征的学生共60余人。他们教 华工 识字，代写家信，还做各种生活福利工作。战争结束后，他于1919年6月再到美国继续学习。
他这次进入了 康奈尔大学 ，研究 无线电 ，1920年获硕士学位。在康奈尔，他结识了美籍华人许海兰（ 哥伦比亚大学 博士，任教于 武汉大学 ） 。1920年，桂质廷先期回国。次年，许海兰也毅然放弃美国国籍，来到 上海市 与桂质廷结婚。从此他们开始了互助互勉共同献身祖国科学和教育事业的生涯。
1923年，桂质廷在长沙 雅礼大学 任教时，由洛克菲勒基金奖学金资助，再次到美国 普林斯顿大学 深造。在该校，他曾随著名物理学家K．T． 康普顿 （Compton）研究气体放电和紫外光谱，于1925年获得博士学位。其论文《在氢、氮和氢、汞、氮混合气中的低压电弧的特性和光谱》发表于1925年 美国 《物理评价》上。
1925年桂质廷学成回国。此后，他在多所高等学校工作了37年：32岁受聘为教授，33岁担任物理系主任，40年代初期成为部聘教授，连续主持 华中大学 和 武汉大学 物理系与理学院多年，并受聘为国际学术期刊Jowrnal of Geophysical Research的编辑。他为祖国的高等教育事业和高空大气物理的研究献出了毕生的精力。
人物学历
1895年1月9日 出生于 江陵县 。
1911—1912年 在上海 圣约翰大学 学习。
1912—1913年 就读于 清华大学 学校高等科文科。
1917— 1918年 芝加哥大学 研究生。
1919—1920年 美国 康奈尔大学 研究生，获硕士学位。
1920—1922年 任 北京协和医学院 助教。
1922—1923年 任长沙 雅礼大学 讲师。
1923—1925年 在美国 普林斯顿大学 读研究生，获博士学位。
1925—1927年 任长沙雅礼大学副教授。
1927—1928年 任沈阳 东北大学 教授。
1928—1930年 任上海沪江大学教授、物理系主任。
1930—1939年 任武昌华中大学教授、理学院院长兼物理系主任。
1939—1961年 任 武汉大学 教授，并曾任理学院院长、物理系主任等职。
1961年10月 逝世于 武汉 。
主要作品
1 Kwei C T（桂质廷）．Characteristics and spectra of low 电压 arcs inH2，N2，and in Mixtures of H2 with Hg and N2．Phys．Rev．，1925，26：535—560．
2 Brown F C，Kwei C T．Results of magnetic observations in north Chi－na．中国物理学报，1933，1（1）：91—94．
3 Kwei C T，Tao S C（陶士珍）．Experiment on the dielectric constantsof tung oil．Lingnan J of Science（ 岭南大学 自然科学学报），1933，12：93—100．
4 Kwei C T．Some evidences of the dependence diurnal variation of mag－netie disturbance in the polar latitudes on longitude．Terr Mag and AtmElec，1936，41（3）：57．
5 Hsu T Y（ 许宗岳 ），Kwei C T．The polariation and electric moment ofTug oil．中国化学学报，1936，（4）：105—106．
6 Sung P L，K wei C T．Ionspheric measurement at Central China College，Wuchang，China October l937 to June 1938．Terr Mag and Atm Elec，December 1938，43（4）：453—461．
7 Kwei Chi－Ting．The status of Physics in China．American Journal ofPhysics，1944，12（1）：13—18．
8 桂质廷， 梁百先 ，莫纪华，周炜．一九四八年五月九日 日食 与 武昌 上空F－2层所受之影响。中国物理学报，1951，8（3）：195—206．
9 桂质廷，王 ．地磁极光及 电离层 ． 北京 ：科学出版社，1957．
10 桂质廷．磁静日Sq电流系统对于电离层E层的影响．武汉大学自然科学学报，1960，（4）：1—8．
11 桂质廷．地磁及电离层电波传播． 武汉 ： 武汉大学出版社 ，1986．
社会评价
培养人才
桂质廷在大学执教40年，为国家培育了一代又一代的专门人才。他教授过普通物理学、电磁学、光学、 无线电 、近代物理等课程，备课认真，讲授亲切、生动。他每堂课先用中文一字一句地将讲授大纲在卡片上逐条列出，然后亲自和助手准备演示实验与讲解图表。
他对待学生和蔼可亲，作风民主。他提倡自学，鼓励深入思考钻研。他在课堂上宣布：如果有谁感到讲授内容不能满足需要，可以从后面退出。建国初期，高等学校采用 苏联 的教学大纲，基础理论课程内容比前大为加重。一些新任课的青年教师反映过去学少了，很多内容不熟悉，要求为他们补课。他耐心地以身说法开导这些教师应在工作中学，边干边学。他自己也正是这样身体力行的。近60岁的高龄时，仍参加俄文学习，和学生一样跟班听苏联专家的讲学，从不缺课，为青年教师做出了榜样。
桂质廷是一位实验物理学家，他一生主要成就都与实验观测分不开。对于实验室，他很有感情，即使担任系主任、院长等职务，有繁忙的教学、行政任务，仍经常进实验室去工作。动手是他的乐趣，家中的书桌后面，有一块工具板，整整齐齐地排放着一套常用工具。他对自己的研究助手和学生，特别注意实验技能的培养，亲自指导新型设备的试制、安装和调整。在他的日记上，可以找到当时做实验情况的一些记载。他曾经说过：“我和系内一些同事的感情，是在实验室修仪器中建立的。”他经常强调用仪器不能一味贪新、贪精、贪洋，要物尽其用，要学会正确地选择与使用仪器。
他是 地球物理学 专家，却鼓励学生不必一定跟着自己的脚步前进。40年代他指导自己的第一个研究生时，就为该生指出了两个可供选择的研究方向。一是自己从事研究的 电离层 物理；另一是生物物理。当时，生物物理还处于萌芽阶段，他竟高瞻远瞩，预见到它将会来临的蓬勃发展。另外，如哨声传播问题，他在40年代就给予了密切注意。这些都证明了他在科学上的远见卓识。
1960年，桂质廷开始编写《地磁及电离层电波传播》一书，可惜他当时的身体条件已不太好，只能在病床上完成初稿，不久就与世长辞了。他这部遗著，到1985年才由他的学生们整理出版。
科学开拓
中国 古代对于地磁的知识处于世界领先地位，史书上有不少记载。然而对于地磁常量的测量，中国却落在外人之后。从清朝末年起，陆续有俄国人、日本人、德国人、美国人及法国人在中国境内做过地磁普测，却没有中国人主持过这项工作。1931年，桂质廷获得卡内基研究院地磁部的资助，利用学校假期，在华北、华南、 四川大学华西医学中心 等地区进行地磁巡测，到1935年，共测了94个点。华北地区的测量结果，发表在1933年出版的《 物理学报 》第1卷第1期上。这是中国人首次巡测自己国境内的地磁常量。
地磁场 的变化与 电离层 的电流密切相关。桂质廷于1935—1936年在卡内基研究院地磁部作短期研究时，就考虑在中国进行电离层探测的计划。1936年， 中央研究院物理研究所 观测了电离层电子浓度对日偏食的依赖关系。这是 中国 最早的电离层研究成果。这次的三位观测者之一，就是桂质廷的学生 梁百先 。稍后，桂质廷与他的学生宋百廉一道，在武昌 华中大学 校园内，开始常规的电离层垂直探测。当时正是 抗日战争 时期， 武汉 时遭空袭，工作条件十分困难，他们尽最大努力，取得了从1937年10月至1938年6月共9个月的探测记录。这是中国首次对 电离层 的常规观测研究。这项研究取得了两项突破性成果：一项是桂质廷与美国科学家H．G．Booker几乎同时注意并报道的“扩展F层”的重要现象；另一项是桂质廷发现武汉地区F2层临界频率明显超过了按纬度分布的预期值。后来他将这一现象归结为“经度效应”，实际上即是E．V．爱泼顿和 梁百先 在1947年所总结的电离层赤道异常现象。
1943年桂质廷作为中国知名学者被派出访 美国 。在美期间，他一手促成 武汉大学 与美国标准局合作研究 电离层 的计划，并于1945年回国时与 许宗岳 教授一道带回一台DTM－CIW3型的 半自动步枪 电离层垂测仪。1946年 元旦 零时在四川乐山武汉大学战时校址开始正式观测，武汉大学游离层实验室也由此创建。
抗日战争 胜利后，武汉大学由 乐山市 迁回 武昌 。1946年8月20日，游离层实验室在 武昌 恢复观测。桂质廷带领 梁百先 、许宗岳等物理系和电机系的部分教师与研究生做了大量的观测、分析和研究工作，并与全球数十个观测台站进行资料和成果的交流。从此，中国早期研究 电离层 的一支基本队伍便初步形成。在桂质廷的领导下，短短几年，游离层实验室在F2层临界频率的地磁控制现象、F2层的出现规律、 日食 的电离层效应等方面的研究，都处于当时国际前沿。1949年桂质廷受聘为Jowrnal of GephysicalResearch这一国际著名 学术期刊 的编辑，是该刊编辑中第一位中国学者。
中华人民共和国成立后，桂质廷在 武汉大学 开创的电离层研究工作不断得到发展。1955年武汉大学设立 电离层 及电波传播专业，并恢复招收研究生。1978年发展成为空间物理系和电波传播及空间物理研究所。为了准备参加国际 地球 物理年，1956年武汉大学与中国科学院地球物理研究所合作，在校园内建立地球物理观象台（现属中国科学院武汉物理研究所），桂质廷受聘为 中国地震局地球物理研究所 兼职研究员。1960年武汉大学又建立了黄陂试验站。从此人才辈出，硕果累累，无不凝聚着桂质廷等前辈学者的心血。
爱国情怀
桂质廷出生于中国满目疮 的时代，他的学习和工作经历，家庭和社会关系，都与海外，尤其是 美国 有密切的联系。在他一生中，随时随地都表露出一片爱国之心和报国之志。
他留学时弃文就理，以期“科学救国”。在 法国 以一 反法西斯同盟 公民的身份，为广大华工热心服务。1919年，“五四”运动的热潮传到美国， 康奈尔大学 的中国留学生召开了座谈会。桂质廷在会上含泪慷慨陈词，提出挽救祖国责无旁贷。一次，有位白种人朋友称赞他的研究才能，说他“和白人一样白”，他立即声称自己是“像黄种人一样黄”。
他从事的科研工作，都具有中国的特点。地磁巡测和 电离层 的研究，体现了 中国 的地域特征。他一度从事测定 介电常数 的工作，也将对象选定为当时中国大宗出口的特产—— 桐油 。1942年4月在成都举行的 中国物理学会 第10届年会四川分会上，他和他的同事报告了两篇测定石油和润滑油的介电常数的论文。他长期在教会学校和国外学习，对中国古代书籍接触不多。但在30年代研究地磁时，亲自翻阅资料，查找 中国 古代在地磁方面的成就。这些在他的日记和遗著中都有所反映。
根据美国法律，许海兰和桂质廷结婚后，就算自动放弃了美国国籍，然而经过一定的程序，是可以恢复美籍的。但是，他们夫妇相互勉励，无论经受什么样的困苦与坎坷，决不动摇作为中国人的尊严。他们这样的高风亮节，终生不渝。 解放战争 后期，有美国朋友来信劝桂质廷出国，并为他找到了工作，他回信谢绝，坚持留在国内，迎接中华人民共和国的诞生。 抗美援朝战争 时期，桂质廷夫妇坚持让留在国内的女儿 参军 。1978年许海兰出国探亲，不顾海外四代93名亲属的挽留，以八旬高龄，毅然返国。
桂质廷在 中华民国 时期，从未参加过任何政治团体，即使当年 中国国民党 施加压力要求各院院长加入国民党，他也坚决拒绝。然而，在中华人民共和国成立不久的1956年，加入了 九三学社 ，并担任过该社 武汉市 委员会的副主任委员。
桂质廷积极参加了早期 中国物理学会 的活动。他是1943—1945年间中国物理学会理事（共有理事12人），在此前后他还任学会的监事、名词审查委员会副主任委员和学报委员会委员等职。
为了纪念这位全国知名、有一定国际影响的物理学家， 武汉大学 和九三学社武汉市委员会于1985年1月9至15日，举行大会隆重纪念他90诞辰，同时设立了武汉大学“桂质廷奖学金”，出版了他的遗著。