История лазера - История развития лазера

Большинство людей уже знают, как выглядит лазер, прямой, тонкий, мощный, но как лазер получается? Лазер (усиление света путем вынужденного излучения) - это устройство, которое использует эффект квантовой механики, индуцированного или стимулированного излучения, для генерации когерентного светового пучка в подходящей среде с контролируемым размером, формой и чистотой. [История лазер]

В 1916 году Альберт Эйнштейн заложил основы для разработки лазеров и их предшественников, мазеров (которые излучают микроволны), [История лазера] с использованием закона излучения Макса Планка, основанного на понятиях спонтанного излучения и индуцированного излучения. Эта теория была забыта до окончания Второй мировой войны, когда ее окончательно продемонстрировали Уиллис Юджин Лэмб и Р. С. Резерфорд.

В 1953 году Чарльз Х. Таунс и аспиранты Джеймс П. Гордон и Герберт Дж. Зейгер сконструировали первый мазер: устройство, которое работало на тех же физических принципах, что и лазер, но создавало когерентный микроволновый луч. Мазер Таунса был неспособен бежать непрерывно. Николай Геннадиевич Басов и Александр Михайлович Прохоров из Советского Союза независимо работали над квантовым осциллятором и решили проблему получения мазера с непрерывным световым выходом, используя системы с более чем двумя уровнями энергии. Таунс. [История лазера] .Басов и Прохоров разделили Нобелевскую премию по физике в 1964 году за «фундаментальные работы в области квантовой электроники», которые привели к созданию осцилляторов и усилителей на основе принципов мазера. -лазеры .. [История лазера]

Таунс и Артур Леонард Шавлоу считаются изобретателями лазера, который они запатентовали в 1960 году. Два года спустя Роберт Холл изобрел полупроводниковый лазер. В 1969 году впервые в промышленности применен лазер для сварки элементов листа при изготовлении транспортных средств, а в следующем году Гордон Гулд запатентовал множество других практических применений для лазера. [История лазера]

В 1980 году группа физиков из Университета Халла во главе с Джеффри Претом зарегистрировала первое лазерное излучение в диапазоне рентгеновских лучей. Пять лет спустя компакт-диск начал продаваться, когда лазерный луч малой мощности «читает» данные, закодированные в виде небольших отверстий (точек и штрихов) на оптическом диске с отражающей поверхностью. Позже эта последовательность цифровых данных преобразуется в аналоговый сигнал, позволяющий прослушивать музыкальные файлы. Сразу после этого разработанная технология используется в области массового хранения данных. В 1994 году в Соединенном Королевстве лазерная технология впервые использовалась в кинеметрах для определения скорости водителей. Впоследствии его использование распространилось по всему миру. [История лазера]

Уже в 21 веке ученые из университета Сент-Эндрюс создали лазер, который может обрабатывать очень маленькие объекты. В то же время японские ученые с помощью лазера создают объекты размером с эритроцит. В 2002 году австралийские ученые успешно «телепортировали» луч лазерного света из одного места в другое. Два года спустя лазерный сканер позволяет Британскому музею проводить виртуальные выставки. В 2006 году ученые из компании Intel обнаружили, как работать с лазерным чипом на кремниевой основе, открывая двери для развития гораздо более быстрых и эффективных сетей связи. [История лазера]

ПРОЦЕССЫ

Лазеры состоят из активной среды, способной генерировать лазер. При генерации лазера происходят четыре основных процесса: накачка, спонтанное излучение, вынужденное излучение и поглощение. [История лазера]

НАСОСНАЯ

Это вызвано источником излучения, таким как лампа, прохождение электрического тока или использование любого другого типа источника энергии, который вызывает излучение. [История лазера]

СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Электроны, возвращающиеся в основное состояние, испускают фотоны. Это случайный процесс, и результирующее излучение формируется из фотонов, которые движутся в разных направлениях и с разными фазами, генерируя некогерентное монохроматическое излучение. [История лазера]

СТИМУЛИРОВАННАЯ ИЗЛУЧЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Вынужденное излучение, основание генерации излучения от лазера, происходит, когда атом в возбужденном состоянии получает внешний стимул, который заставляет его излучать фотоны и, таким образом, возвращаться в менее возбужденное состояние. Рассматриваемый стимул исходит от прибытия фотона с энергией, подобной разности энергий между двумя состояниями. Фотоны, испускаемые таким образом стимулированным атомом, имеют фазу, энергию и направление, аналогичные фотонам внешнего фотона, который их породил. Описанное стимулированное излучение является корнем многих характеристик лазерного света. Он не только производит когерентный и монохроматический свет, но и «усиливает» излучение света, поскольку для каждого фотона, попадающего на возбужденный атом, генерируется другой фотон ... [История лазера]