此时的清华大学，以其美国背景优美的校园、丰厚的资金、阵容整齐的教授队伍而名扬于世。由于它民主而严格的管理、自强不息的精神与严谨求实的学风，几年间便蜚声中外，其咄咄气势，直逼老牌中国最高学府——北京大学。清华物理系，虽然成立时间不长，但有一批堪称大师级的物理学家叶企孙、吴有训、周培源、萨本栋、赵忠尧等人在此顶立门户。他们都有留学美国的学术背景，有深厚的根基与广阔的视野，掌握着崭新的知识结构。清华物理系一时声名鹊起，使一些志高心慧的学子心向往之。它成了中国现代物理学家的摇篮，钱三强、王淦昌、王竹溪、彭桓武、钱伟长、林家翘、胡宁等人皆出身于此。
周培源是清华物理系最年轻的教授。他长身鹤立，风流倜傥，一身熨贴笔挺的西装，更使他增添了几分魅力。因此，清华园里把他和其他两个三十上下的青年教授称之为清华“三剑客”。
他在清华继续从事相对论研究，并且主讲理论力学、相对论、电动力学、量子力学、统计力学等理论物理的课程。他讲课非常认真，富有激情，一口标准而流利的英语，学生们只有紧张地动脑筋和记笔记才能跟上他的思路。讲课中，他也鼓励同学随时提问，甚至展开热烈辩论。在讲滑轮时，曾展开了猴子爬滑轮问题的辩论，一直延续了两堂课。这样，他以一个普通而有趣的问题，使学生们深入理解了动力学和静力学的本质差别，从而缩短了其它章节的讲解时间。这种讲课方法，很受同学们欢迎，使同学们感受到这种讲授过程贯彻了民主精神，增强了学生学习的自尊心和自信心。在他心里，完全没有“师道尊严”的概念，有时同学在课堂里和他开一个玩笑，他非但不责怪，反而报之以微笑，赞赏该同学的幽默。有时因为一个学术问题的歧见，师生们在课堂争得面红耳赤，相持不下，但周培源从来没有以势压人。因此，这些争论非但没有损害师生感情，反而使师生情谊日益深厚。他在日常生活中也是平等对待学生的，不论在校园里还是在自己的家中，都可以平等讨论、各抒已见。这种珍爱学生、平等待人的行为与观念，一起直贯彻他的终生。他常对学生讲述“学生应当超过老师”的道理，爱引用牛顿的一句名言：“我所以看得比前人远一点，因为我是站在前人的肩膀上面。”经常对学生说：“我所以要求你们必须超过老师，是因为学生在前一辈人的基础上往前走，应该超过他们的老师，这样人类才会进步。否则，如果学生总是不及老师，那就一代不如一代，最后人类就要退步到成为穴居野人了。”在周培源的知识与人格魅力的感召下，物理系有许多学生，如王竹溪、彭桓武、林家翘、于光远等人，都走上了理论物理的研究道路。他们对周培源，终生怀着深切的感情。
往事如水，一个甲子的时光已经流逝，我们已经很难清晰地表述当年他在清华任教的细节。有幸，我们在《清华暑期周刊》第八期上边，找到了介绍和描述周培源的一则短文，有助于我们认知他当时的形象和境况：
无疑地，你一见了他，便会知道他是个大学教授，他那高高的身子穿着一身很becoming的西服，瘦瘦的脸上架着一副博士眼镜（暂且这样Define着吧）头上盖着一片好像烫过的而实在是天赋的卷发。周先生的笑是很可爱的，虽然在笑时脸上颇显得很尊严。他是江苏人，可是北平话讲得很漂亮。讲话的声音总是轻轻的，而讲话时的脸容老是笑嘻嘻的。周先生是清华出身（可算是我们的老前辈，老同学了），以前是一位很“棒”的学生（如今又是一位很“棒”的教授），在未读解析几何时就发明了解“三等分任意角”难题的新方法。你们想“棒”不“棒”？他在本系所担任的功课差不多全是理论方面的，教书教得很好。不过，也许你第一次读他的课程会感到失望，因为他对于一课较低的课程好像有点不肯卖力似的。可是，对于高级的课程，那就好极了。他会把讲授的课程分析得很有系统，很清楚，并且有条有理地，一五一十地讲给我们听，这我并不欺骗你，如不信，去问其余的老大哥吧。周先生是个很好玩的人物，上课如在题目上或在别的什么Topic上遇着困难时，他会把眼睛直射在黑板上，而嘴里却absent minded地重复地念着：“That's very interesting! That's very interesting!……”或是“Just a minute! Just a minute! …… ”直到困难突破了才止。他也很幽默，上课时常会说几句幽默话，惹得大家都笑。我们都很高兴听他的课，大概你们将来也会有同样感觉的。
事业有成，年近而立，该考虑婚恋问题了！月下老人对这位年青英俊、奋发有为的清华教授钟爱有加，冥冥蒙蒙之中，早为他与另一位女士牵上了红线。这位女士终于成为周培源的终生伴侣。她从遥远的地平线走来，款款地进入我们读者的视野，成为本书中不可或缺的重要人物。她不是别人，就是王蒂澂女士。
王蒂澂，原名王素莲，吉林省扶余县人。据说其祖籍是山东潍县（今潍坊），其父家境贫寒，无力为生，投奔自己在长春教家馆的父亲。不久之后，他的父亲病故。按照旧俗，父死必须归葬老家，因无钱运送，据说他硬是把自己父亲的尸体一步步背回了山东老家。后来，素莲的父亲在吉林扶余安了家，妻子是大脚，也不让女儿缠足。因此，素莲猜想母亲大概是旗人。
父亲靠开一家造纸作坊维持生计。印象中，他常不住地晃动一种抄纸工具，生产土制纸张。母亲则终日搓草绳，为滤纸而织草帘子。有一天，父亲在门外回民街的小摊上买了烧饼、油条，回家后刚吃了几口，就突然倒在地上。母亲急忙让素莲去自己娘家去取寿衣，待她回转来时，父亲已与世长辞。那时素莲年仅10岁，还是一个不懂事的孩子。
素莲兄弟姐妹好几个，要么幼年夭折，要么英年早逝，留下来的并不多，大姐惨死在侵华日军细菌实验下。父亲死后，母亲坚强地维持着全家生计，尽管自己并不识字，生活拮据，仍然十分重视子女的教育。素莲上学后，因聪明伶俐而深得老师的喜爱。语文老师说，莲出污泥而不染，将她改名为蒂澂。“蒂”为“蔕”之今字，“澂”乃“澄”字之古写。蒂澂二字有并蒂莲之意。
蒂澂家境贫寒，但学习成绩出类拔萃，因而在小学毕业后，以县前三名的考试成绩被保送到免费的省立师范学校学习。学校坐落在吉林市，入冬后松花江上结了坚冰，蒂澂常常坐着马拉爬犁往来家庭与学校之间。北国风光宛若一片晶莹雪白的童话世界，两岸树木挂满了雾淞，象一个个婀娜多姿身着白纱的新娘列队而立，迎候着我们这位出身寒门而好学向上的“小公主”。
蒂澂在省立师范学校学习依然出众，毕业后，被吉林省官费保送到北平女子师范大学英语系学习。1927年，她来到北平，时年17岁。古都的恢宏大气与女师大的大家风范，使她的身心受到浸染。她通过家教接触了社会，与许多出身名门的同学交往，使她很快融入了现代都市社会。由于她天生丽质，机智伶俐，有很强的感悟力与凝聚力，便在同学中脱颖而出，在一定意义上，成为同学之中的核心人物。她有7名好友：马文彩、胡倩、梁晋芳、吴光秋、陈意、罗汝仪、王世芳。一天，八姐妹畅游颐和园，王世芳的堂兄为她们拍照留念，并把这张照片刊登到翌日的小报上。当时，女大学生为数甚少，且这几人个个风姿绰约，因此“八美”便名扬北平高校，王蒂澂则得了“头美”之名，成为群芳之中的魁首。
1930年的某个星期日，周培源偶然到一同学家作客，无意中发现一张女子照片，眼睛顿时为之一亮。他原以为是这位同学的妻子刘孝锦，当得知不是时，心中不由暗喜。同学夫妇看出他的心思，决定撮合这门亲事。刘孝锦与王蒂澂是同学，当时都在北平女子师范大学读书。后来，周、王二人在刘氏夫妇设的便宴上相识了，周培源使劲往王蒂澂的盘中夹韭菜。王心里想：这人真是个呆子，心眼死透顶，我最恨韭菜，盘里的根本没动，他竟然看不出来，还死劲给我夹。自从这次见面后，周培源就像部定时机器一样准时，每隔一星期的周末，便从清华进城与王蒂澂约会。每当这一天，窗外几乎总是在同一时间里传来工友的喊声：“王蒂澂，王小姐，楼下有人找！”同屋的女孩准会先冲出去看看他“长得怎么样”，或与他开一些玩笑。有时，周培源带来些小礼品、小手帕之类都会被女孩们抢走，到了王蒂澂手里已经所剩无几了。当时，女师大学生中盛传着这样一句话：“北大老，师大穷，清华燕京好通融”。同学们对王蒂澂结交了清华这样一位潇洒而英俊的青年教授，心中羡慕不已。后来，周培源曾几次请陈岱孙为王蒂澂购买定情物做参谋，大家往来渐多。王的聪慧机灵与非凡的气质，也赢得陈岱孙终生的友谊，他们的女儿们亲切地称呼他为“陈爸”，至直陈岱孙去世，全家都是他最好的朋友。
一次约会，地方选在北海。周培源找来一架大相机和一副笨重的三角架，很象现在照相馆内还使用的那种，摄影师头和相机必须蒙在布里。他让王蒂澂摆好姿势，不住大声地说：“别动，笑一笑，笑一笑，不要老哭丧着脸……”王只好使劲地笑，也不敢眨眼睛，不知过了多久，周培源依旧摆弄那座相机，嘴里还叨咕着：“笑、笑……”王的脸都笑酸了，实在挺不住了，只好闭一下眼睛，合上嘴，动动身子。说时迟，那时快，就在这一瞬间，周培源按下了快门。王大叫：“哎呀，不好！”摄影师回答道：“叫你笑，你不笑，总是一副愁眉苦脸的样子！”王蒂澂死活不肯再照。照片洗出来后，周培源哈哈大笑，王则一肚子气，心想：“这个本来就够‘老’的（大了八岁），又呆又笨，一定要和他吹掉！”
婚事还是没有吹掉，周培源的真诚、认真，以及像他追求科学与真理那样锲而不舍的执着，终于赢得了王蒂澂的芳心，与他同甘共苦、安危与共，一同度过不寻常的人生。
周、王两人相识两年后，于1932年6月18日在北平的欧美同学会举行了婚礼。结婚仪式是由当时清华大学校长梅贻琦先生主持的。他向来宾们微微鞠躬，然后神情庄重地宣布：
“今天是王蒂澂先生和周培源女士的结婚典礼，噢噢，不是，是周培源先生和王蒂澂女士的结婚典礼，现在开始……”
全场哄堂大笑。
事后，周培源对梅校长颇有微词：“这么严肃的场合，怎么可以这样糊涂呢？”王蒂澂则不以为然，认为这是他的“幽默”。虽然，对于此事的判定，没有是非之分，但倒是反映了俩人性格的不同之处。周为人处事有板有眼、细致认真，而王则飒爽大方，善解人意。
月下老人天作之合，成就了这对神仙伴侣，一时成为人们赞美的对象。当他们在同生照相馆（今北京王府井中国照相馆）照结婚照时，一些看热闹的小孩在旁边偷偷议论：“新郎新娘真漂亮！”他俩听了，乐不可支，美到了心里，多少年后，提起此事，脸上依旧漾开了一朵花。他们的一组结婚照，光彩照人，美妙绝伦。尤其是王蒂澂的一张单人照，简直是一幅艺术佳作。照相馆未经本人许可，便偷偷地将其陈列在照相馆的橱窗里，借以招揽生意。周培源得知后勃然大怒，与照相馆的人打了一架，扔下钱就把它拿了回来。此后，这对夫妇双双出入在清华园中，引人注目，令人羡慕，成为校园中的一道亮丽的风景。直到了数十年之后，曹禺还对周培源的四女儿如苹说道：“当年，你妈妈可真是个美人，你爸爸也真叫潇洒。那时，只要他们出门，我们这些青年学生就追着看。”
由于周的真诚谦和，王的热情大方，周家新南院的客厅成了清华园中引人注目的社交场所。谈笑有鸿儒，往来无白丁。学生们不时推门而入，向周培源求教或讨论问题。同事之中，张奚若、任之恭、金岳霖、陈岱孙、吴有训、杨武之等人更是周家客厅的常客。似乎，留美的经历，使他们有许多的共同语言、现代观念与价值取向。不但如此，中国士人传统的道德观、节气观，亦成为他们同气相求、朋友交往的重要因素之一。王蒂澂对张奚若的人品很是赞赏，称赞他“完全是四方的”，其意便是耿介正直，不媚俗、不阿贵，不圆滑世故。后来，周张两家成为通家之好，应该说是有其深厚的道德基础的。
周培源夫妇也进城参加朋友间的社交活动，去得较多的是东城北总布胡同3号院。此院分前后两进，前院住着清华建筑系教授梁思成与林徽因一家。梁思成是戊戌变法风云人物之一梁启超的长子，清华学校出身，留美获得哈佛大学建筑学硕士学位。林徽因系福建人，父亲林长民是北洋政府的一个引人著目的政治活动家，也曾留学美国，获得宾夕法尼亚大学美术学士学位。她是我国第一位国外学习舞台美术的学生。林徽因除了擅长美术之外，亦懂建筑，并长于文学，素以多才多艺、思维敏捷，谈锋犀利著称。她不但多才，而且容貌绝佳，其淑雅聪慧的气质，在朋友中有口皆碑。后院住着清华哲学系教授金岳霖，亦毕业于清华学校而赴美留学，以哲学和逻辑学的深厚造诣著称于世。他终生未婚，与梁思成一家成为挚友。
金岳霖好客，经常于星期六下午约请一些朋友来家聚会，几碟点心，一杯清茶，友人们常常进行十分随意亲切的交谈。每次开始时总是谈谈时事政治，互通消息，各自发表一些议论，而后更多的则是谈美术。不时有人携带几张国画，供大家鉴赏品评。时间一长，金岳霖家的“星期六家常聚会”便成了惯例，成为北平高级知识分子群体中一个著名的文化沙龙。客人中多为北大、清华、燕京各校的同仁与学生。周培源夫妇、张奚若夫妇、陶孟和夫妇、钱端升夫妇、陈岱孙、叶公超、常书鸿等人，以及美国汉学家费正清夫妇，都成为这个聚会之中的座上客。周培源在游历法国、意大利期间，便对绘画、雕塑艺术产生了浓厚的兴趣，而这个文化沙龙的耳濡目染，更奠定了他们夫妇俩人对中国古字画业余爱好的基础。建国后，当社会安定，经济条件许可的情况下，他们便开始收藏并鉴赏古字画，并于晚年，将其捐献给无锡博物馆——这是后话，容后再叙。
有时，这种聚会，则移师梁思成家，人员更多，话题则更为广泛，林徽因常常成为聚会的中心人物。她风姿绰约，风光八面，一副灵牙利齿，几乎左右了聚会的氛围。一次，梁思成、林徽因向与会者述说古建筑调查中的旅途见闻，谓他们在四川收集了一厚本民间谚语。梁思成说，在旅途中抬滑竿的轿夫们常常出口成章。遇见牛屎和马粪，前面的人会说：“天上鸢子飞”，后面的人立刻回答：“地上牛屎堆”。前后你一言我一句地应答起来。要是遇上一个脸上有麻子的姑娘，他们就会开开玩笑。前面的说：“左（右）边有枝花”，后面的立刻接上：“有点麻子才巴家”。林徽因紧接上来说：“要是碰上个厉害姑娘，马上就会回嘴说：“就是你的妈”。众人听了，满座俱乐。（注3）
…………
自然，生活中并不都是清茗雅品、聚会欢娱。后来，周培源的大女儿如枚、二女儿如雁相继问世，辛勤与劳累也随之降临到他们头上。王蒂澂便因身体虚弱而得了严重的肺病。肺病，当时尚无特效药物可治，一旦得病，遂成重负。周培源把夫人送至香山公园眼镜湖边的疗养院，在那里整整疗养了一年，他自己则挑起了既为人父又为人母的双重责任，二女尚小，嗷嗷待哺，其中艰辛，可想而知。每到周末，他还要骑上自行车去看望病榻上的夫人。从清华到香山，往返50余里，当时只有一条坎坷不平的土路，一路风尘，一路颠簸，其辛苦劳累，可想而知。疗养院规定不许探视者与病人接触，他只得把带来的东西请护士转交，自己则隔窗看望夫人，在窗外逼她躺下静养。两情依依，尽在这不言之中。香山清新的空气和绝对卧床，使王蒂澂彻底康复。事后，每谈起此事，周培源总是不无得意地说，这全是他坚持科学，要夫人静养休疗的结果，“否则她的小命早就没有了。”