Перед занятиями Сергей Иванович регулярно собирал своих молодых коллег, обсуждая с ними интересные задачи по физике, многие из которых придумывал сам. Каждому из своих помощников он вменял в обязанность прочитать пробную лекцию. Об этой лекции сообщалось загодя, чтобы ассистент мог хорошо подготовиться к ней. Предварительно Вавилов требовал представления подробного письменного плана лекции, который затем во всех деталях обсуждался (включая лекционные демонстрации, чертежи ит. п.). На пробных лекциях Сергей Иванович всегда присутствовал вместе со всеми остальными ассистентами. Лекция подвергалась детальному, но очень благожелательному разбору.
Сергей Иванович был сторонником развития научного сотрудничества ученых во всех возможных формах. Он приветствовал организацию научных семинаров и коллоквиумов, принимал в их работе активное участие, обязательно приглашал на них студентов и молодых сотрудников. Участвуя в научных дискуссиях, они проходили хорошую школу, приучались к самостоятельному мышлению.
В августе 1928 года состоялся VI съезд русских физиков, в работе которого приняло участие более четырехсот человек. На съезд приехали ученые из Германии, Англии, Америки, Франции, Голландии, Польши, Чехословакии. Среди иностранных гостей были Макс Борн, Леон Бриллюэн, Петр Йозеф Вильгельм Дебай, Поль Адриен Морис Дирак, Гилберт Ньютон Льюис, Роберт Вихард Поль, Петер Прингсгейм и другие известные физики.
По замыслу председателя Российской ассоциации физиков академика Абрама Федоровича Иоффе, заседания съезда намечалось провести не только в Москве, но и в крупнейших волжских университетских городах, куда участники должны были приплыть на пароходе. Съезд открылся в московском Доме ученых. После четырехдневной работы в столице участники съезда выехали поездом в Нижний Новгород (ныне Горький), а далее пароходом отправились до Царицына (ныне Волгоград), с заездами в Казань и Саратов. В Саратовском университете съезд завершил свою работу.
Съезд прошел с большим успехом. Было заслушано около двухсот докладов, участники съезда ознакомились с научными лабораториями не только Москвы, но и трех крупнейших университетских волжских городов. На заседаниях съезда побывало много научных работников, преподавателей, студентов. Участники съезда выступали с научно-популярными лекциями. Съезд стал крупным событием в жизни науки, послужив толчком для развития новых исследований в области физики.
Сергей Иванович Вавилов был назначен секретарем организационного комитета съезда. Он приложил немало усилий к тому, чтобы обеспечить его успешную работу. Сам он выступил на съезде с двумя докладами — «О возможных пределах применения оптического принципа суперпозиции» и «К теории тушения флуоресценции» (подготовлен совместно с М. А. Леонтовичем).
Позднее Сергей Иванович писал: «Новый VI съезд, по предложению акад. А. Ф. Иоффе, решили устроить на Волге с тем, чтобы часть работы шла на пароходе. Многим такое решение показалось тогда фантастическим и неосуществимым. Но теперь всем участникам стало ясным, что идея «плавучего» съезда оказалась практичной и удачной. На борту парохода, в общих каютах, на палубе — без торопливости, естественно и свободно велись разговоры и дискуссии по самым острым вопросам сегодняшнего дня в физике; за несколько дней путешествия участники успели договориться до конца; здесь возникли планы совместных работ, физики разных мест и стран успели основательно перезнакомиться друг с другом».
Прошли годы, многие ученики С. И. Вавилова сами стали крупными учеными, другие возглавили целые направления в советской физической науке. Все они сохранили чувство глубокой признательности своему учителю, не утратили с годами теплоту воспоминаний о нем.
Так, академик М. А. Марков писал: «Портреты, скульптура и даже фотографии не дают о нем адекватного представления, упрощают сложный образ Сергея Ивановича. В них нет того вавиловского шарма, которым обладал Сергей Иванович. Вы не видите внимательно смотрящего на вас, как бы изучающего вас взгляда его больших и теплых карих глаз. Вы не слышите характерных низких нот его, вавиловского, голоса, с его покашливанием, его, вавиловского, юмора, его специфического жеста, когда, склонясь набок, он достает из кармана папиросы, в то же время как бы привязывая вас к себе внимательным глазом...»
Достижения С. И. Вавилова в различных областях физической оптики были таковы, что он имел все основания сказать: «Свет — мое призвание». И где бы он ни работал, к нему всегда тянулась молодежь, вокруг него всегда образовывался молодой коллектив, который с увлечением трудился под его руководством.
Сам Сергей Иванович уделял подготовке специалистов по люминесценции особое внимание.
Школу советской люминесценции Вавилову пришлось создавать практически на голом месте. В Институте физики и биофизики он привлек к работам по люминесценции Вадима Леонидовича Левшина, на физическом факультете Московского университета — Евгения Михайловича Брумберга, Бориса Яковлевича Свешникова, Илью Михайловича Франка и Александра Андреевича Шишловского; в Государственном оптическом институте — Алексея Михайловича Бонч-Бруевича, Виктора Вадимовича Зелинского, Антона Никифоровича Севченко, Татьяну Владимировну Тимофееву, Никиту Алексеевича Толстого, Петра Петровича Феофилова, Ивана Андреевича Хвостикова, в Физическом институте Академии наук СССР — Эммануила Ильича Адировича, Михаила Николаевича Аленцева, Михаила Дмитриевича Галанина, Марию Александровну Константинову-Шлезингер, Павла Алексеевича Черенкова и многих других.
Школа Вавилова быстро разрасталась. Ученики Сергея Ивановича делали успехи в науке, приобретали опыт, заводили собственных учеников, которых с полным основанием можно считать научными внуками и даже правнуками Вавилова. Еще при жизни Сергея Ивановича его школа стала одной из крупнейших физических школ страны, а по размаху и глубине проводимых в области люминесценции исследований по праву заняла ведущее место в мире.
Сергей Иванович не любил выставлять своих переживаний напоказ. Радость и неудачи, казалось, не отражались на его лице — оно почти всегда было спокойно. Он был чрезвычайно выдержанным человеком. С учениками Сергей Иванович был неизменно ровен и приветлив, в них он видел полноправных коллег по работе. С молодыми сотрудниками у него как-то само собой складывались непринужденные отношения. Они без стеснения делились с ним своими соображениями, не опасаясь, что их поднимут на смех.
Вавилов был противником крупных лабораторий — для лаборатории он считал штат в десять — пятнадцать человек вполне достаточным. Несмотря на занятость, посещая лаборатории, он никогда не торопился и подолгу, обстоятельно беседовал с каждым сотрудником, щедро делясь опытом и идеями, охотно давая советы. Блестящий физик-экспериментатор, Сергей Иванович прежде всего стремился к простоте эксперимента. Он умел простыми, но остроумными методами решать самые сложные задачи.
Профессор Н. А. Толстой писал, что Сергей Иванович умел руководить людьми, малыми и большими лабораториями, институтами, десятками институтов, и в каждом случае по-особому. Он ставил задачу очень широко, в общем виде, если сотрудник был изобретателен и мог сам найти пути к ее конкретному решению. Если же он имел дело с начинающим или не очень инициативным работником, то предлагал тому частный опыт, с указанием мельчайших деталей.
Когда ему излагался очередной «прожект», он обычно подвергал его суровой критике, объясняя, кто, когда и где за последние тридцать — сорок лет занимался подобными вопросами, почему это не вышло тогда и отчего не выйдет теперь, и советовал сделать по-другому. Три четверти «прожектов» после критики Вавилова отвергалось. Но если молодой сотрудник упорствовал, начинал исполнять задуманное, Сергей Иванович никогда не пользовался правами начальника — он терпеливо выжидал, пока не случалось одно из двух: либо он оказывался прав (чаще), либо сотрудник был прав (реже). В последнем случае Сергей Иванович никогда не проявлял недовольства, а радовался и всячески содействовал тому, чтобы работа была доведена до конца.
Начиная исследование, Вавилов ставил перед учениками задачу: «на пальцах», пользуясь самыми простыми моделями разобраться в физической сущности явления. По его мнению, только после того, как общие черты явления станут ясны, можно передать исследование в руки теоретиков, чтобы они «сделали все, как надо».
Всю жизнь Вавилов самоотверженно трудился, целиком отдавая себя науке. Такой же любви к делу он требовал и от своих учеников. Если Сергей Иванович чувствовал, что человек формально относится к работе, он утрачивал к нему всякий интерес. Он бывал очень недоволен, если сотрудник не проявляет инициативы, а слепо следует чужим советам, будь это даже советы самого Сергея Ивановича. В этих случаях он с досадой говорил: «Вы работаете не как научный сотрудник, а как чиновник!» Если ученик, встретив трудности, терялся и не знал, что предпринять дальше, Вавилов подбадривал его, говоря: «Не сидите, скламши ручки!»
В лабораторию Сергей Иванович всегда входил с традиционным вопросом: «Ну, что у вас новенького?» Вопрос этот не был формальным, в нем всегда слышался неподдельный интерес. Ученик Вавилова М. Д. Галанин, ныне член-корреспондент Академии наук СССР, вспоминал, что живой интерес учителя вдохновлял молодых людей, они проникались сознанием важности собственной работы. Вместе с тем в этом постоянно задаваемом вопросе содержался и оттенок требовательности: сотрудники были обязаны дать Сергею Ивановичу подробный и квалифицированный отчет о том, что они сделали за истекший период. Память у Вавилова была блестящей, и он очень не любил, когда люди по нескольку раз пытались рассказывать одно и то же. Его интересовали лишь новые результаты.
Н. А. Толстой вспоминал, что С. И. Вавилов никогда не хвалил своих учеников в глаза. Стороной они узнавали, с какой теплотой он отзывался о многих из них, как он гордится их успехами. И. М. Франк писал, что в 1929 году его, студента-физика МГУ, направили в Ленинград в ГОИ на практику. Его учитель Вавилов сказал: «Постарайтесь попасть на практику к Теренину». Он вручил Франку очень лестное рекомендательное письмо.