在清华园最令李整武愉快的有两件事：一是到藏书几百万册的图书馆去漫游书海、探奇览胜、去寻找无数未知的世界，不断扩展自己的知识面，其乐无穷；二是到实验室，去完成学校安排的每学期每个学生10~12个实验（注：清华大学五十年纪实（1911年~1961年）.内部资料.），操作现代化的设备仪器，走进神奇的物理学的世界，去验证或探索大自然的规律。
然而，日本帝国主义的侵略魔爪一步步逼近李整武和他的同学们平静而快乐的校园。
日本帝国主义为了对中国进行大规模的公开侵略，制造了一系列的挑衅事件。1931年7月，日本间谍机关在中国东北边境制造了挑拨中朝两大民族关系的“万宝山事件”；8月，又借口一个日本军官中村大尉在东北失踪，大肆挑衅，并把大批军队调入东北，增加驻扎在东北的日本关东军，战火一触即发；接着炸毁南满铁路柳条沟路轨的一段，嫁祸中国军队破坏铁路为借口，挑起战火，于9月18日夜，攻击沈阳东北军驻地北大营，炮轰沈阳城。在蒋介石下令东北军“绝对不抵抗”的情况下，19日晨日军占领沈阳。接着又分兵进占了辽阳、海城、营口、盖平、复县、开原、昌图、四平街、公文岭、长春、抚顺、本溪、凤城、安东等地。21日东进吉林省，占领省会长春及吉长、吉敦两条铁路。22日占领辽源及四洮路。不到5天的时间，日本帝国主义几乎全部占领了辽宁、吉林两省的千里河山，这就是史称的“九一八”事变。“九一八”从此成了中华民族的国耻日。
“九一八”事变后国民党政府继续采取不抵抗政策。1931年日军占领黑龙江，1932年1月初占领锦州，蒋介石命令几十万东北军一枪不放地完全退入关内。总共不过3个多月的时间，整个东北就被国民党政府断送了，祖国的东北地区沦为日本帝国主义奴役下的殖民地。
日本帝国主义不顾中国各阶层人民的反抗，企图侵占全中国的罪恶计划在步步推进，而国民党政府对内实行反共内战、对外实行对日本帝国主义不抵抗的政策，激起了全中国人民的义愤。在中国共产党的号召和组织下，掀起了抗日救国的怒潮。
1935年，整个华北局势危急，日本企图利用汉奸，组织华北反共自治政府，达到占领整个华北的罪恶目的，而国民党政府却采取对日妥协对内积极反共的策略，中国的华北危在旦夕。中国共产党识破了日本帝国主义的罪恶阴谋，大力宣传抗日民族统一战线，掀起了全国范围的、首先是华北地区的抗日民主运动的新高潮——“一二·九”青年爱国运动。
1935年12月9日凌晨，广大爱国学生的抗日怒火像火山一样爆发。东北大学、中国大学、北平师范大学等学校学生举着大旗和标语，分别朝着新华门进发。
上午10点半，新华门前汇集了中国大学、北平师范大学、东北大学等十多所学校的1000多人的请愿队伍。新华门紧闭着，门前排列着警车和架着机关枪的摩托车，军警宪兵手持刀枪杀气腾腾。请愿学生高举旗帜，手持标语，高呼抗日救国的口号，推选董毓华、宋黎等12人为代表，要求面见何应钦，并提出反对华北成立防共自治委员会，公布交涉经过、停止内战、保障地方领土安全、不准任意捕人、释放被捕学生、要求言论、集会、结社自由等六项要求。上午11时，何应钦的秘书侯成出来与学生见面，对学生提出的要求一味敷衍搪塞，为国民党对日妥协对内反共政策百般狡辩。同学们对其答复极为愤慨，振臂高呼“打倒卖国贼”、“请愿不成，我们示威游行去”。宋黎被推举为游行队伍总指挥。当游行队伍行至西单牌楼平津卫戍司令部附近时，遇到军警的阻拦和袭击，同学们不畏强暴，高呼抗日救国口号，继续前进，队伍也越来越壮大。北京大学的许德珩、中国大学的吴承仕等教授和当时在燕京大学任教的斯诺夫妇也参加了游行示威，国内外许多报社的记者随行采访。游行队伍经西四、护国寺、地安门、沙滩抵达王府井大街时，已扩大到四五千人。王府井大街南口布满了军警，他们挥舞着皮鞭、木棍和高压水龙头凶狠地抽打和喷射手无寸铁的爱国学生，同学们与军警展开了英勇搏斗，当场有数十人被捕。在国民党当局的血腥镇压下，游行示威队伍被冲散了。
由于清华大学、燕京大学等学校离城较远，包括李整武和后来的妻子孙湘在内的两校近千名爱国学生到达西直门时，城门已被军警关得严严实实，请愿队伍无法进城。于是两校学生就在西直门一带就地开展集会，向附近居民和守城军警进行抗日救国宣传，支援城内的请愿队伍。
在中国共产党的领导下，通过“一二·九”等抗日民主运动，猛烈地抨击了国民党反动政府的不抵抗政策，无情地揭穿了日本帝国主义企图成立华北反共自治傀儡政府，实为占领华北进而占领全中国的罪恶阴谋，对促进抗日民族统一战线的形成起了重大作用。正如毛泽东指出的，“一二·九”是抗战动员的运动、是准备思想和干部的运动、是动员全民族的运动，有着重大的历史意义。
伟大的“一二·九”青年爱国运动和“一二·一六”运动的清华大学示威游行的队伍中，能清楚看到李整武和孙湘迈着坚定的步伐，义愤填膺、高呼抗日救国口号，面对国民党反动军警的阻挠和镇压，坚强不屈，他们与清华的同学们手挽着手、肩并着肩，坚定不移地进行着宣传动员全民族抗日救国的历史使命，把他们的爱国激情，融入学潮；把他们爱国的世界观和人生观公开展现在历史的画卷之中。
此后，李整武和孙湘还积极参加共产党领导的南下宣传团和中华民族解放先锋队及支援绥远抗战前线服务团的活动，以实际行动开展抗日救国，以实际行动支援伟大的抗日战争。这是李整武和孙湘两位物理学家的爱国主义情操，在学生时代写下的光辉历史篇章。
热血青年的行侠仗义
1937年7月北平沦陷，北京大学、清华大学和南开大学三所大学被迫迁往云南昆明，组建了“西南联合大学”，继续开展正常教学。李整武开始了在西南联合大学的学习。
抗日战争时期流行一部“活报剧”叫做《放下你的鞭子吧！》。演的是一对父女在街头卖唱求生，十几岁的女儿饥寒交迫，无力演唱，狠心的父亲为了卖唱得钱维持生计，举起鞭子抽打奄奄一息的女儿，观众们百感交集；忽然，从观众中走出一条好汉，怒气冲天，一手抓住老汉举鞭子的手高喊：“放下你的鞭子吧！你的鞭子应该去鞭打侵占祖国河山的日本鬼子……”
在西南联合大学期间，气血方刚，一身正气、侠肝义胆的李整武和他的一位好同学也上演了一部现实版的“活报剧”《放下你的棍子》。
一个午休时间，李整武和他要好的男同学胡宁（后为北京大学物理学系教授，中国科学院院士）到校外散步，路过一个国民党的军营时，恰逢军营在搞新兵训练。好奇的整武和他的同学驻足观看，他们见到一个乳臭未干，八成是被抓壮丁的农民新兵因动作不符合教官的要求，被叫出列之后，趴在长凳上，教官用5尺长的军棍猛打新兵的屁股，可怜的新兵嚎叫求饶。李整武和胡宁对教官的残暴，忍无可忍，一同冲上前去评理和制止，还从教官手中夺下军棍狠狠扔在地下。李整武愤怒地对教官吼道：“有本事，用你的军棍去打日本鬼子！”李整武和他同学的行为把当时的教官和新兵们都惊呆了，很快，李整武和他的同学被赶离军营。
李整武和他的同学行侠仗义后，长长地吐了一口恶气。不几日，李整武和胡宁又散步路过军营，正巧又碰上了那天棍打新兵的教官。教官和颜悦色地主动和他们打招呼，并夸奖他们的爱国热情，还说：“一看就知道你们是有知识、有志气的大学生。不知你们尊姓大名，是哪所大学的？”李整武和胡宁被夸得有点飘飘然，就以实言相告了……
哪知，狡猾的教官套出李整武他们的准确姓名和学校后，由部队长官出面向联大校方告发了李整武他们，罪名是“破坏军训”，且不依不饶。
校方对此左右为难，李整武是全校有名的才子，在西南联大还有半年多就将毕业，且其行为不过是行侠仗义，以此开除学籍实在可惜；但若不开除，难平“破坏军训”风波，影响校方与军方的关系。不得已，校方被迫忍痛作出了开除李整武学籍的决定。就在这关键的时候，李整武的体育老师马约翰教授挺身而出：“整武这孩子是个品学皆优的学生，将来会成为国家的栋梁之才，开除太可惜。我愿出面担保，他今后不再犯这样的错误，请求不要开除他的学籍，改为记过处分以观后效。”校方最终接受了马约翰教授的担保，让李整武写了悔过书，并与军方反复协商达成记大过两次的处分，以观后效，若再犯一个小过，立即开除。
李整武晚年时期和他的研究生姚良骅谈及此事时，仍感慨万分，既对行侠仗义的行为感到自豪，更对马约翰老师感激不已：“是马约翰老师保了我啊！”
情侣的科学强国梦
李整武的大学生涯尽管颠沛流离、战火纷纷，但凭借他的聪慧以及学习上注重实践、多思善学，他的学习成绩一直特别优秀，年年都获得奖学金。他独具天赋的数学、物理还有英语课，更是尤其优秀，为他后来的留洋深造和科学研究打下了坚实的基础。大学生涯不只是丰富了李整武的科学知识，“一二·九”学生运动和伟大的抗日战争经历更丰富了他的爱国情怀。残酷的现实让他深深地体会到国家和民族科学、经济落后就要被强国欺负，只有民富国强、科学发达，我们的国家和民族才能昂首屹立在世界的东方，一个科学强国的梦想已牢牢扎根在李整武的脑海中。
出生“孝子之乡”的李整武，在大学生涯中常常牵挂他的父母。他并不富裕的父母要养活他们兄弟姐妹8人，还要供他们上学，要付出许少艰辛。他始终难忘父亲为他买回的那本《笔算数学》，给他学习引领方向，引入数学殿堂，开辟思维而得到那么多的快乐；他始终忘不了智慧过人贤惠善良的母亲芦松卿，在他少儿时期给他讲述的很多神话故事，其中，最难忘的是《九龙探母》的故事。儿时的情景仍历历在目，母亲绘声绘色地讲述九龙子每年初夏相约回东海龙宫探望父母以尽孝道，而小整武听得津津有味，听后他按照自己的想象把龙母的九龙子塑造成姿态各异、性格不同的泥菩萨，围绕在东海龙王和王后身边，共享天伦之乐；母亲夸奖他有孝心、有想象力、有创造力……此时，作为即将毕业的清华才子的李整武暗暗发誓，要用一生的努力奋斗，来报答国家和父老乡亲的养育之恩。
1938年，22岁的李整武大学即将毕业。爱情、婚姻、事业、家庭等一系列人生的重大问题不可避免地摆在了学有所成、英俊潇洒的清华才子李整武面前。李整武凭借他的名气、学识与人格魅力，在清华园的女生中不乏才貌双全的追求者，但李整武择偶有自己的标准，除了才貌双全外，还要有报效国家和报答父老乡亲养育之恩的共同奋斗目标。
“众里寻她千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”——那就是他的同班同学江苏无锡才女孙湘！作为同学，他们曾一起投身伟大的“一二·九”青年爱国运动，曾一道参加共产党领导的南下宣传团、中华民族解放先锋队和支援绥远抗战前线服务团。其实他们在大学三年级就互生爱意，暗中密切交往了，只是没有公开明确恋爱关系，时到今日，必须做出决断。
孙湘不仅才貌双全，而且追求进步，性格开朗大方，拥有大家闺秀的气质，令不少追求者望而却步。但孙湘对李整武却情有独钟——他的才貌、他的学识、他的侠肝义胆、他的爱国情怀都令孙湘为之倾倒。但作为那个年代的女性，是不会主动地向他表白。
聪明的李整武知道，古往今来在恋爱问题上，男子汉必须扮演主动者。性格内向的李整武为了追求一生的幸福，他主动约孙湘讨论大学毕业后的人生安排。心直口快的孙湘告诉李整武：“毕业后想直接去延安，参加八路军，参加革命。你呢？”孙湘的直白让李整武十分震惊，因为他满脑子想的都是科学强国，用科学知识为国家为国民服务；而孙湘也是饱学之士，又是大家闺秀，怎么会有投笔从戎，当兵报国的打算呢？李整武一时语塞，没有直接回答孙湘的问题……此时无声胜有声，李整武的语塞和沉默让孙湘感到了问题的严重性，孙湘静了静心、理了理情绪，对李整武说：“整武，那只是我个人的想法，我很想听听你的打算。”李整武松了一口气，又静了静心、理了理情绪，平和地对孙湘说道：“我一直想的是科学强国，我们毕业后，先从事教育事业，尽我们的一点微薄之力，为提高国民素质做点工作。等有机会我们还可出国深造，丰富自己的科学知识，再为科学强国做一点大的事情。如果你去延安已下定决心，我会尊重你的选择。为了国家的未来、为了我们的未来、为了子孙的未来，我还是希望你和我荣辱与共，并肩奋斗……”
李整武深情的表白，让孙湘十分感动，她知道李整武心里深爱着她，并为此生奋斗的目标做了更加理智、更加宏伟的规划。孙湘深情地给了李整武一个拥抱。
李整武科学强国梦的奋斗目标得到了孙湘的共鸣和认同，他们由此携手走过了60多个春秋，书写了一对科学家情侣的科学强国的完美人生。