А Вы когда-нибудь задавались вопросом: «Как изобрели лазер?»
Наша редакция подготовила для Вас статью с невероятнейшими фактами. Оставайтесь с нами, чтобы с интересом погрузиться в историю науки на простом человеческом языке.
Все началось в самом конце 19ого века и самом начале 20ого века. В этот период французский химик Жорж Клод разрабатывал прототип неоновой лампы, в 1902 году ее изобрел и только к 1910 году представил ее миру.
Если бы через пару лет любой физик-любитель приделал к неоновой лампе парочку зеркал, то случайно мог быть изобретен примитивный лазер! Может так на самом деле и было, но официально заявлено не было.
Но тогда фокус всех великих ученых был совсем на другом, и никто не исследовал газовые разряды. Единственное, в 1913 году Эйнштейн выдвинул гипотезу:
В недрах звезд излучение может генерироваться под действием вынуждающих фотонов.
А в 1917 году Эйнштейн опубликовал статью «Квантовая теория излучения», которая доказывает на основе общих принципов механики и термодинамики о существовании такого излучения, которое когерентно вынуждающему излучению (то есть имеет одинаковое направление, длину волны, фазу и поляризацию).
Первые эксперименты
Первые серьезные опыты начались примерно в 30-50х годах 20ого столетия.
Рудольф Ладенбург, директор отдела атомной физики Института физической химии и электрохимии Общества кайзера Вильгельма, и его ученик Ганс Копферманн экспериментально наблюдали инверсию населенностей. Опыты проходили с неоновыми трубками, но излучение было очень слабым для изобретения лазера. Необходимо было усилить вынужденное излучение. Это можно было сделать с помощью помещения в резонатор положительной обратной связи.
В 1949 году более серьезно этим занялся Валентин Фабрикант своей диссертации. А в 1951 году Фабрикант вместе со своими товарищами Ф. Бутаевым и М. Вудинским подали заявку на изобретение нового метода усиления электромагнитного излучения, основанного на использовании среды с инверсией населенностей.
Но эта работа была выпущена только в 1959 году и не собрала на себе должного внимания. Оптический усилитель создать не получилось.
Первые квантовые генераторы когерентного излучения, только не светового, а микроволнового были разработаны не оптиками, а радиофизиками. Они же и причастны к изобретению лазера в том виде, который мы все с вами знаем.
Изобретение мазера
Только к середине 20ого века появилась возможность создать такой микроволновый генератор с помощью пучка молекул, которые имеют несколько уровней энергии. Эта идея возникла в 1951 году у Чальза Таунса, пока он гулял по весеннему Франклин-скверу в центре Вашингтона.
Чтобы сконструировать генератор, нужно разделить пучок молекул электростатическими полями и загнать этот пучок возбужденных молекул в металлическую полость, где они перейдут на нижний уровень, излучая электромагнитные волны.
Для того, чтобы полость работала как резонатор, необходимо ее линейные размеры сделать равными длине излучаемых волн.
Таунс поделился этой мыслью с аспирантом Джеймсом Гордоном и научным сотрудником Гербертом Цайгером. Работали они в аммиачной среде, потому что молекулы аммиака при переходе с возбужденного колебательного уровня на основной испускают волны длиной 12,6 мм.
В апреле 1954-го Таунс и Гордон запустили первый в мире микроволновой квантовый генератор. Этот прибор Таунс назвал мазером
MASER — Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation
Следующую часть читайте на нашем канале, там мы рассказывает про переход от микроволн к свету и про само изобретение лазера
Купить расходные материалы по самым выгодным ценам можно у нас на сайте https://hyper-trade.ru/lazernaja-rezka-/
Оставляйте заявку и наш менеджер свяжется с вами в любое удобное время!
С вами была редакция компании HYPER TRADE
#ЛАЗЕР #НАУКА #ИЗОБРЕТЕНИЕ #ЛАЗЕРНАЯРЕЗКА #РЕКОМЕНДАЦИИ #ИЗОБРЕТЕНИЕЛАЗЕРА
