世界光学人的骄傲！他是获得过诺贝尔物理学奖的激光研究先驱

2019-11-5 10:07| 发布者: update| 查看: 3083| 评论: 5

摘要: 他是激光研究的先驱！被人称为“激光之父”！
他是激光研究的先驱
被人称为“激光之父”
还获得过诺贝尔物理学奖
今天的光学人物
我们来一起认识一下他

查尔斯·哈德·汤斯
生于南卡罗来纳州格林维尔
是一位美国物理学家
1935年毕业于福曼大学
1939年在加利福尼亚理工学院
获得博士学位
在第二次世界大战期间以及战后的几年中
他在实验室从事
雷达投弹系统的设计工作
1951年的一个早晨
汤斯坐在华盛顿市一个公园的
长凳上等待饭店开门
以便去进早餐
这时他突然想到
如果用分子而不用电子线路
不是就可以得到
波长足够小的无线电波吗
分子具有各种不同的振动形式
有些分子的振动正好
他设想通过热或电的方法
把能量泵入氨分子中
使它们处于“激发“状态
然后再设想办法使这些受激的分子
处于具有和氨分子的
固有频率相同的微波束中
这个微波束的能量可以是很微弱的
一个单独的氨分子就会
受到这一微波束的作用
以同样波长的数波形式
放出它的能量
这一能量对继而作用于另一个氨分子
使它也放出能量
这个很微弱的入射微波束
相当于起立脚点对一场雪崩的促发作用
最后就会产生一个很强的微波束
最初用来激发分子的能量
就全部转变为一种特殊的辐射
汤斯在公园的长凳上思考了所有这一切
并把一些要点纪录在
一只用过的信封的反面
1953年12月
汤斯和他的学生终于制成了
按上述原理工作的的一个装置
产生了所需要的微波束
这个过程被称为“受激辐射微波放大”
1954年汤斯与研究人员成功研制

出第一台微波激射放大器

即是激光的前身
氨分子的振动稳定而精确
用它那稳定精确的微波频率
可用来测定时间
这样脉泽实际上就是一种“原子钟”
它的精度远高于以往所有的机械计时器
脉泽还可以用来向不同的方向发射微波束
如果以太存在的话
那么地球在以太中运动
于是频率将随方向而变化
1960年1月做了这个试验
结果是波长没有发生变化
这个实验的精度是前无先例的
能测出小到10^-12的相对频率偏差
这更确凿地证实了
七十多年前
迈克耳孙-莫雷的实验结果
这个实验以及当时发现不久
的穆斯堡尔效应
都证实了爱因斯坦的相对论理论
汤斯意识到
若用固体分子来替代氨分子
根据肖克利所建立的固体和新概念
用途更广泛的装置也能制成
在五十年代后期
汤斯和其他一些科学家
确实制成了固体脉泽
这种脉泽在放大微波信号时所造成
的随机辐射比以往的
任何放大方式都低得多
这意味着它对极微弱信号的
放大远比其它已知的方法更为有效
1958年汤斯和肖洛
发现了一种神奇的现象
当他们将氖光灯泡所发射的
光照在一种稀土晶体上时
晶体的分子会发出鲜艳的
始终会聚在一起的强光
根据这一现象
他们提出了“激光原理”
即物质在受到与其分子
固有振荡频率相同的能量激发时
都会产生这种
不发散的强光——激光
他们为此发表了重要论文
是公认的激光发明者
在激光研究的成就使汤斯
与另外两位前苏联科学家
1964年共同获得诺贝尔物理学奖

1967年起担任加州大学伯克利分校教授
直到去世
2015年01月27日
查尔斯·哈德·汤斯辞世
享年99岁
他是世界光学人的骄傲
让我们向为人类发展
做出贡献的光学人致敬

　


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最新评论

wolf5202 2019-11-5 15:24 引用
老用户留个脚印
神光1973 2019-11-5 14:24 引用
光学是门神奇的科学
hurbustein 2019-11-5 12:24 引用
前排，哇咔咔
dutir 2019-11-5 11:24 引用
一直在看
leonhuang 2019-11-5 10:54 引用
很好的文章，值得阅读。

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