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[科学探索] 汤斯的意外之举和激光器发明的科学探索

  • 简介: 原文 激光是20世纪中叶以后近二三十年内发展起来的一门新兴科学技术。它是现代物理学的一项重大成果,是量子理论、无线电电子学、微波波谱学以及固体物理学的综合产物,也是科学与技术、理论与实践紧密结合产生的灿烂成果。激光科学从它的孕育...
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原文

激光是20世纪中叶以后近二三十年内发展起来的一门新兴科学技术。它是现代物理学的一项重大成果,是量子理论、无线电电子学、微波波谱学以及固体物理学的综合产物,也是科学与技术、理论与实践紧密结合产生的灿烂成果。激光科学从它的孕育到初创和发展,凝聚了众多科学家的创造智慧,其中美国物理学家查尔斯•汤斯(C.H.Townes)所做的开创性工作尤为突出。他在量子电子学领域中的基础研究,导致了微波激射器和激光器的发明。汤斯的科学探索经历是非常值得我们学习和总结的一份珍贵的科学遗产,他的科学探索精神给进行知识创新的后人以启示和借鉴。
1、汤斯的奇想
在激光器发明史上有颇多的“意外事件”。1916年爱因斯坦提出了受激辐射概念,从事光学研究的物理学家们试图实现受激辐射以实现光的放大,但直到二次大战前,都没能如愿以偿。战后,应用微波技术研究物质结构,取得了一系列成果。1951年珀塞尔(E.M.Purcell)等人用微波波谱学的方法研究 LiF晶体内原子核磁矩构成的顺磁体系,他们用突然倒转的方法,造成了核自旋体系布居数的反转,意外地观察到 50kHz的受激辐射信号。..........


  目录

1、汤斯的奇想
2、走一条“意外之路”:谐振腔产生的意想不到的困难
3、“意外之举”后的“预料之中”:各类激光器不断涌现,性能日臻完善
4、回眸激光器发明史,汤斯惊讶:在几十年前如果有人应用受激辐射概念研究


  参考资料

1.郭奕玲等. 物理学史. 北京: 清华大学出版社,1993
2.陈敬全. 激光:20世纪科学之光. 上海: 科学,2000(6)
3.母国光、战元龄. 光学. 北京: 人民教育出版社,1978

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