Laser

Tia laser: L ASER phát xạ ánh sáng kích thích Một trong bốn phát minh lớn của thế kỷ 20 , các nhà khoa học đã giành giải Nobel về Vật lý nhờ những đóng góp sáng tạo liên quan đến tia laser và ứng dụng của nó có hơn mười người.

Lịch sử của tia laser

Nền tảng lý thuyết cho sự ra đời của tia laser có thể được truy ngược lại đến năm 1917 , nhà vật lý nổi tiếng Einstein khi nghiên cứu tương tác bức xạ ánh sáng với nguyên tử, đã phát hiện ra ngoài quá trình hấp thụ kích thích và tự phát xạ chuyển đổi, còn tồn tại quá trình chuyển đổi xạ kích thích 。 Townes năm 1954 trong nghiên cứu về điện tử lượng tử đã thực hiện đảo ngược số lượng phân tử amoniac và chế tạo ra máy phát tia microwave và laser ； Prokhorov Trong đó, người đầu tiên Basov năm 1958 trong nghiên cứu cơ bản về điện tử lượng tử, dựa trên nguyên tắc hoạt động của máy phát tia microwave và laser, họ đã thành công trong việc chế tạo ra bộ khuếch đại và dao động 。

Do những tiền đề nêu trên, 19605 Maiman , và ông đã chế tạo ra một máy phát laser nhỏ gọn. Ông quấn cuộn dây đèn flash quanh thanh ngọc hồng (ruby) có kích thước chỉ ngón tay cái, nhờ đó tạo ra chùm tia sáng đỏ khá tập trung. Khi nó chiếu vào một điểm nào đó, nhiệt độ tại điểm này có thể đạt cao hơn cả mặt trời, máy laser bằng ngọc ruby đầu tiên trên thế giới , đánh dấu sự ra đời của công nghệ laser. Từ đó, thời đại của laser mở ra, các thiết bị và kỹ thuật liên quan đến laser phát triển vượt bậc, gắn bó mật thiết với cuộc sống con người.

Người phát minh ra laser ngọc ruby — Maiman

Sơ đồ cấu trúc của máy laser ngọc ruby đầu tiên

Giải thưởng Nobel về Vật lý năm 1964

Người nhận giải ：

Charles Townes

Nikolay Basov

Alexander Prokhorov

Nguyên nhân nhận giải ：

“ Dự án Thành tựu cơ bản trong lĩnh vực điện tử lượng tử kết quả này dẫn đến việc xây dựng các thiết bị dao động và khuếch đại dựa trên nguyên lý laser-microwave Năm 1997, Giải thưởng Nobel về Vật lý Người nhận giải Trong đó, người đầu tiên Steven Chu ”。 “for fundamental work in the field of quantum electronics, which has led to the construction of oscillators and amplifiers based on the maser-laser principle".

Claude Cohen-Tannoudji

William Phillips :

Thành tích

Ghi nhận đóng góp của họ trong việc phát triển phương pháp làm lạnh và bắt giữ nguyên tử bằng laser

Giải thưởng Nobel năm đó

Được trao tặng để ghi nhận :

phát minh đột phá trong lĩnh vực vật lý laser

2018 Một nửa giải thưởng vật lý năm đó thuộc về nhà vật lý Mỹ để vinh danh công trình của ông trong việc tạo ra “ "cái kẹp quang" (optical tweezers) và ứng dụng của nó trong hệ thống sinh học Một nửa còn lại được chia sẻ bởi nhà vật lý Pháp Arthur Ashkin và nhà vật lý Canada để vinh danh phát minh của họ về optical tweezers phương pháp tạo ra chùm tia laser cường độ cao và xung ngắn siêu. ； Phân loại laser Gérard Mourou Đặc tính của laser Donna Strickland Ba tốt một cao: đơn sắc tốt, hướng tốt, liên kết tốt, độ sáng cao nhất 1. Đơn sắc 。

Các photon có cùng tần số

2. Hướng tốt

: Chúng ta thường dùng đèn điện hoặc đèn pin, chúng tỏa sáng theo mọi hướng, nhưng laser là hành vi phát sáng do

quá trình xạ kích thích , ánh sáng từ mặt trời và đèn điện dường như là màu trắng, nhưng khi chúng đi qua thấu kính tam giác, ta có thể dễ dàng nhìn thấy bảy sắc cầu vồng. nổ hũ 90 Các photon từ nguồn sáng thông thường, về mặt tần số, có nhiều giá trị khác nhau, do đó chứa đựng mọi màu sắc. Tia laser phát ra. của nhiều nguyên tử. Laser luôn lan truyền như một đường thẳng vững chắc. , vì vậy laser là nguồn sáng đơn sắc tốt nhất. Màu sắc của laser rất thuần khiết và chỉ phát sáng theo một hướng duy nhất, độ sáng cực kỳ cao.

3. Liên kết : Do photon xạ kích thích có pha đồng nhất, thêm vào đó hiệu ứng chọn lọc của buồng cộng hưởng 4. Độ sáng

: Độ sáng đầu ra của một máy laser thông thường lớn hơn độ sáng bề mặt của mặt trời gấp 1 tỷ lần , là nguồn sáng mạnh nhất hiện tại, tia laser mạnh thậm chí có thể tạo ra nhiệt độ hàng trăm triệu độ C. Vì laser có đặc tính ưu việt như vậy, nên nó được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, y học, đo vẽ và lĩnh vực quân sự. , nhờ đó mà chùm tia laser ở mặt cắt ngang có mối quan hệ pha cố định giữa các điểm, do đó tính tương quan không gian của laser rất tốt (ánh sáng không liên tục từ phát xạ tự phát tạo thành ánh sáng không liên tục). giải ngoại hạng anh

Phát triển đa ngành. 10 ,

Ứng dụng.

như khắc laser, truyền thông quang, phổ kế laser, đo khoảng cách bằng laser, radar laser, cắt kim loại bằng laser, vũ khí laser, đĩa laser, chỉ thị laser, phẫu thuật mắt bằng laser, làm đẹp da bằng laser, quét laser, diệt muỗi bằng laser, v. keo ty so Đồng thời thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành khoa học, như quang học lượng tử, điện tử lượng tử, phổ kế laser, quang học phi tuyến, quang học tích hợp, quang học biển, v.v... Nhiều kiến thức thú vị về laser sẽ tiếp tục được chia sẻ cùng bạn.

---------