/ / Kto vynašiel laser? Fakty a teoretické východiská

Kto vynašiel laser? Fakty a teoretické východiská

Hlavná otázka, na ktorú sa dnes odpovedá, je: kto vynašiel laser? Poskytuje tiež stručné teoretické základy a dôvody pre vytvorenie takého užitočného zariadenia.

Aplikácia laserom

kto vynašiel laser

Moderný život je nemysliteľný bez malých lúčovkoherentné žiarenie generované laserom. Jeho vznik viedol k revolúcii predovšetkým v informačnej sfére. Predtým sa údaje museli aplikovať priamo na povrch nejakého materiálu - papiera, hliny, kameňa. Teraz sa akýkoľvek text, vzorec alebo tabuľka zmestia na veľmi malý kúsok optického disku. Osobe, ktorá vynašla laser, vďačíme za moderné metódy prenosu vzdelávacích a vedeckých informácií, komunikácie, zábavy a cestovania. Písanie a čítanie písmen a číslic teraz nevyžaduje priamu účasť ľudského oka, laserová mechanika to robí pre ľudí.

Samotné zariadenie sa používa pri mnohých ďalších činnostiach:

  • na rezanie dreva, železa, plastov vo výrobe;
  • na vzájomné zváranie materiálov;
  • na kreslenie symbolov a značiek na kovové časti;
  • na chirurgické zákroky.

Výhody plynúce z použitia tejto technológie sú nepopierateľné. Povieme vám, s akými teoretickými a praktickými ťažkosťami sa vynálezca laseru stretol.

Teoretický základ

Na začiatku dvadsiateho storočia dala kvantová fyzikapodnet na štúdium mikrosveta. Napríklad do polovice päťdesiatych rokov boli známe konfigurácie elektrónového mraku všetkých dostupných chemických prvkov. Vedcom sa podarilo vypočítať vlnovú dĺžku fotónu tvoreného akýmkoľvek prechodom. Medzi ďalšími veľkými objavmi Einstein predpovedal fenomén stimulovanej emisie: elektrón je v excitovanom stave, letí zodpovedajúci fotón a „núti“ elektrón pohybovať sa na nižšiu úroveň, aj keď jeho životnosť ešte neskončila. Zvláštnosťou tohto javu je prekvapujúca skutočnosť: druhý fotón bude identický s prvým. Bolo veľmi lákavé získať prúd identických častíc. Bolo však potrebné vyriešiť množstvo praktických problémov.

Cesta k vytvoreniu prvého zariadenia

laserový vynálezca

Je možné jednoznačne povedať, kto vynašiel laserľahko. Bol to Theodor Harald Maiman, fyzik z Los Angeles. Ako prvý predviedol funkčný prototyp na umelom granáte. Veľa však pred ním urobili ešte ďalší vedci:

  1. A. Einstein v roku 1916 predpovedal stimulovanú emisiu.
  2. P. Dirac v teórii vyvinutej v rokoch 1927-1930 matematicky opísal možnosť stimulovaného žiarenia.
  3. R. Landenburg a G. Kopfermann v roku 1928 experimentálne potvrdili existenciu stimulovaného žiarenia.
  4. V. Fabrikant a F. Butaeva v roku 1940 navrhli, že hladina s inverznou populáciou elektrónov by pomohla zvýšiť stimulované elektromagnetické žiarenie.
  5. A. Kastler v roku 1950 navrhol vytvorenie inverznej populácie pomocou optického čerpania. Za to dostal Nobelovu cenu.
  6. N.G. Basov, A.M. Prochorov, Ch.Townes v roku 1954 demonštroval mikrovlnný generátor amoniaku. Pridali pozitívnu spätnú väzbu v podobe rezonátora. Tento úspech vedcom priniesol aj Nobelovu cenu.
  7. T. Meiman v roku 1960 konečne predstavil prvé zariadenie založené na umelom rubíne dopovanom chrómom.

Tvrdiť, že ktokoľvek vynašiel laser v roku 1960, to urobil sám, nie je tak úplne pravda.

Technické prekážky na ceste vynálezu

ktorý vynašiel laser v roku 1960

Podľa jednej slávnej anekdotyteoretickí fyzici používajú veľmi málo prístrojov. Stačí im papier, ceruzka a guma. Ale javy, ktoré predpovedajú, si vyžadujú potvrdenie v praxi. To je často veľmi ťažké. Napríklad boli schopní potvrdiť prítomnosť gravitačných vĺn až v XXI storočí, hoci Einstein ich prítomnosť navrhol na začiatku XX. Vynálezca laseru a jeho predchodcovia vyriešili nasledujúce technické problémy:

  1. Vyhľadajte materiály s inverznou úrovňou populácie.
  2. Výber stabilne pracujúcich zdrojov na optické čerpanie.
  3. Rastúce kryštály so špecifikovanými optickými vlastnosťami pre laserové pracovné médium.
  4. Depozíciou na koncoch kryštálu s daným koeficientom odrazu sa vytvorí optický rezonátor.

V súčasnosti sa všetky tieto problémy úspešne riešia a pre vedcov nepredstavujú žiadne ťažkosti.

Laser a vesmír

aký rok bol laser vynájdený

Akonáhle všetky ťažkosti pominú, azariadenia sa stali súčasťou každodenného života, znalosti ľudstva o vesmíre sa desaťnásobne rozšírili. Ak si spomeniete, v ktorom roku bol laser vynájdený, potom bude okamžite zrejmé, prečo sa vesmírne programy mnohých krajín začali tak aktívne rozvíjať od 60. rokov. Okrem významného zníženia hmotnosti zariadení v dôsledku polovodičových a laserových zariadení pomohla spektrálna čistota a súdržnosť generovaných lúčov k zlepšeniu našich vedomostí o vesmíre okolo Zeme. Vďaka moderným prístrojom dnes vedci poznajú presné zloženie všetkých planét, asteroidov a komét v slnečnej sústave. Tiež metódy na určovanie vzdialenosti od hviezd a galaxií sú teraz oveľa presnejšie. A potenciálnych aplikácií laserov je neúrekom.

páčilo sa:
0
Populárne príspevky
Duchovný rozvoj
jedlo
y