❶ 激光器是如何發明的
這里指的是20世紀的一項重要發明——微波激射器。另一個新名詞大家也許早就熟悉,所謂鐳射,就是我們常常說到的激光。
晶體管的發明,它是第二次世界大戰後最激動人心的科技產物,對20世紀後半葉人類社會的發展和物質文明的進步有極大的推進作用。然而,無獨有偶,就在這個時期,又孕育了另一項重大的科技發明,那就是脈澤和激光。在脈澤和激光的發明中,運用了20世紀量子理論、無線電電子學、微波波譜學和固體物理學的豐碩成果,也凝聚了一大批物理學家的心血。這些物理學家很多是在貝爾實驗室工作的,其中最為突出的一位是美國的物理學家湯斯(C.H.Townes)。
湯斯是美國南卡羅林納人,1939年在加州理工學院獲博士學位後進入貝爾實驗室。二次大戰期間從事雷達工作。他非常喜愛理論物理,但軍事需要強制他置身於實驗工作之中,使他對微波等技術逐漸熟悉。當時,人們力圖提高雷達的工作頻率以改善測量精度。美國空軍要求他所在的貝爾實驗室研製頻率為24 000MHz的雷達,實驗室把這個任務交給了湯斯。
湯斯對這項工作有自己的看法,他認為這樣高的頻率對雷達是不適宜的,因為他觀察的這一頻率的輻射極易被大氣中的水蒸氣吸收,因此雷達信號無法在空間傳播,但是美國空軍當局堅持要他做下去。結果儀器做出來了,軍事上毫無價值,卻成了湯斯手中極為有利的實驗裝置,達到當時從未有過的高頻率和高解析度,湯斯從此對微波波譜學產生了興趣,成了這方面的專家。他用這台設備積極地研究微波和分子之間的相互作用,取得了一些成果。
1948年湯斯遇到哥倫比亞大學教授拉比(I.I.Rabi)。拉比建議他去哥倫比亞大學。這正合湯斯的心願,遂進入哥倫比亞大學物理系。1950年起在那裡就任正教授。雷達技術涉及到微波的發射和接收,而微波是指頻譜介於紅外和無線電波之間的電磁波。在哥倫比亞大學,湯斯繼續孜孜不倦地致力於微波和分子相互作用這一重要課題。
湯斯渴望有一種能產生高強度微波的器件。通常的器件只能產生波長較長的無線電波,若打算用這種器件來產生微波,器件結構的尺寸就必需極小,以至於實際上沒有實現的可能性。
1951年的一個早晨,湯斯坐在華盛頓市一個公園的長凳上,等待飯店開門,以便去進早餐。這時他突然想到,如果用分子,而不用電子線路,不是就可以得到波長足夠小的無線電波嗎?分子具有各種不同的振動形式,有些分子的振動正好和微波波段范圍的輻射相同。問題是如何將這些振動轉變為輻射。就氨分子來說,在適當的條件下,它每秒振動2.4×1010次,因此有可能發射波長為114厘米的微波。
他設想通過熱或電的方法,把能量送進氨分子中,使氨分子處於「激發」狀態。然後,再設想使這些受激的分子處於具有和氨分子的固有頻率相同的微波束中,氨分子受到這一微波束的作用,以同樣波長的微波形式放出它的能量,這一能量又繼而作用於另一個氨分子,使它也放出能量。這個很微弱的入射微波束相當於起著對一場雪崩的觸發作用,最後就會產生一個很強的微波束。這樣就有可能實現微波束的放大。
湯斯在公園的長凳上思考了所有這一切,並把一些要點記錄在一隻用過的信封的反面。湯斯小組歷經兩年的試驗,花費了近3萬美元。1953年的一天,湯斯正在出席波譜學會議,他的助手戈登急切地奔入會議室,大聲呼叫道:「它運轉了。」這就是第一台微波激射器。湯斯和大家商議,給這種方法取了一個名字,叫「受激輻射微波放大」,英文名為「Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation」,簡稱MASER(中文音譯為脈澤,意譯為微波激射器)。
脈澤有許多有趣的用途。氨分子的振動穩定而精確,用它那穩定精確的微波頻率,可用來測定時間。這樣,脈澤實際上就是一種「原子鍾」,它的精度遠高於以往所有的機械計時器。
1957年,湯斯開始思索設計一種能產生紅外或可見光——而不是微波——脈澤的可能性。他和他的姻弟肖洛(A.L.Schawlow)在1958年發表了有關這方面的論文,論文的題目叫《紅外區和光學脈澤》,主要是論證將微波激射技術擴展到紅外區和可見光區的可能性。
肖洛1921年生於美國紐約,在加拿大多倫多大學畢業後又獲碩士和博士學位。第二次世界大戰後,肖洛在拉比的建議下,到湯斯手下當博士後,研究微波波譜學在有機化學中的應用。他們兩人1955年合寫過一本《微波波譜學》,是這個領域里的權威著作。當時,肖洛是貝爾實驗室的研究員,湯斯正在那裡當顧問。
1957年,正當肖洛開始思考怎樣做成紅外脈澤器時,湯斯來到貝爾實驗室。有一天,兩人共進午餐,湯斯談到他對紅外和可見光脈澤器很感興趣,有沒有可能越過遠紅外,直接進入近紅外區或可見光區。近紅外區比較容易實現,因為當時已經掌握了許多材料的特性。肖洛說,他也正在研究這個問題,並且建議用法布里-珀羅標准具作為諧振腔。兩人談得十分投機,相約共同攻關。湯斯把自己關於光脈澤器的筆記交給肖洛,裡面記有一些思考和初步計算。肖洛和湯斯的論文於1958年12月在《物理評論》上發表後,引起強烈反響。這是激光發展史上具有重要意義的歷史文獻。湯斯因此於1964年獲諾貝爾物理學獎,肖洛也於1981年獲諾貝爾物理學獎。
在肖洛和湯斯的理論指引下,許多實驗室開始研究如何實現光學脈澤,紛紛致力於尋找合適的材料和方法。他們的思想啟示梅曼(T.Maiman)做出了第一台激光器。
梅曼用一根紅寶石棒產生間斷的紅光脈沖。這種光是相乾的,在傳播時不會漫散開,幾乎始終保持成一窄束光。即使將這樣的光束射到32萬千米之外的月球上,光點也只擴展到兩三千米的范圍。它的能量耗損很小,這樣,人們就自然想到向月球表面發射光脈澤束,以繪制月面地形圖,這種方法遠比以往的望遠鏡有效得多。
大量的能量聚集在很窄的光束中,使它還能用於醫學(例如在某些眼科手術中)和化學分析,它能使物體的一小點汽化,從而進行光譜研究。
這種光比以往產生的任何光具有更強的單色性。光束中的所有光都具有相同的波長,這就意味著這種光束經調制後可用來傳送信息,和普通無線電通信中被調制的無線電載波幾乎完全一樣。由於光的頻率很高,在給定的頻帶上,它的信息容量遠大於頻率較低的無線電波,這就是用光作載波的優點。
可見光脈澤就是現在大家熟悉的激光,激光的英文名字也可音譯為鐳射(laser),laser是「Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation」(受激輻射光放大)的縮寫。
梅曼是美國休斯研究實驗室量子電子部年輕的負責人。他於1955年在斯坦福大學獲博士學位,研究的正是微波波譜學,在休斯實驗室做脈澤的研究工作,並發展了紅寶石脈澤,不過需要液氮冷卻,後來改用乾冰冷卻。梅曼能在紅寶石激光首先作出突破,並非偶然,因為他已有用紅寶石進行脈澤的經驗多年,他預感到用紅寶石做激光器的可能性,這種材料具有相當多的優點,例如能級結構比較簡單,機械強度比較高,體積小巧,無需低溫冷卻,等等。但是,當時他從文獻上知道,紅寶石的量子效率很低,如果真是這樣,那就沒有用場了。梅曼尋找其他材料,但都不理想,於是他想根據紅寶石的特性,尋找類似的材料來代替它。為此他測量了紅寶石的熒光效率。沒有想到,熒光效率竟是75%,接近於1。梅曼喜出望外,決定用紅寶石做激光元件。
通過計算,他認識到最重要的是要有高色溫(大約5 000 K)的激烈光源。起初他設想用水銀燈把紅寶石棒放在橢圓形柱體中,這樣也許有可能起動。但再一想,覺得無須連續運行,脈沖即可,於是他決定利用氙(Xe)燈。梅曼查詢商品目錄,根據商品的技術指標選定通用電氣公司出產的閃光燈,它是用於航空攝影的,有足夠的亮度,但這種燈具有螺旋狀結構,不適於橢圓柱聚光腔。他又想了一個妙法,把紅寶石棒插在螺旋燈管之中,紅寶石棒直徑大約為1厘米、長為2厘米,正好塞在燈管里。紅寶石兩端蒸鍍銀膜,銀膜中部留一小孔,讓光逸出。孔徑的大小,通過實驗決定。
就這樣,梅曼經過9個月的奮斗,花了5萬美元,做出了第一台激光器。可是當梅曼將論文投到《物理評論快報》時,竟遭拒絕。該刊主編誤認為這仍是脈澤,而脈澤發展到這樣的地步,已沒有什麼必要用快報的形式發表了。梅曼只好在《紐約時報》上宣布這一消息,並寄到英國的《自然》雜志去發表。
梅曼發明紅寶石激光器的消息立即傳遍全球。接著又誕生了氦氖激光器。
氦氖激光器是這三四十年中廣泛使用的一種激光器。它是緊接著固體激光出現的一種以氣體為工作介質的激光。它的誕生首先應歸功於多年對氣體能級進行測試分析的實驗和從事這方面研究的理論工作者。到60年代,所有這些稀有氣體都已經被光譜學家做了詳細研究。
不過,氦氖激光器要應用到激光領域,還需要這個領域的專家進行有目的的探索。又是湯斯的學派開創了這一事業。他的另一名研究生,來自伊朗的賈萬(Javan)有自己的想法。賈萬的基本思路就是利用氣體放電來實現粒子數反轉。
賈萬首選氦、氖氣體作為工作介質是一極為成功的選擇。最初得到的激光光束是紅外譜線1.15微米。氖有許多譜線,後來通用的是6 328埃,為什麼賈萬不選6 328埃,反而選1.15微米呢?這也是賈萬高明的一著。他根據計算,了解到6 328埃的增益比較低,所以寧可選更有把握的1.15微米。如果一上來就取紅線6 328埃,肯定會落空的。
賈萬和他的合作者在直徑為1.5厘米、長為80厘米的石英管兩端貼有13層的蒸發介質膜的平面鏡片,放在放電管中,用無線電頻率進行激發。為了調整兩塊平面鏡的取向,竟花費了6~8個月的時間。1960年12月12日終於獲得了紅外輻射。
1962年,賈萬的同事懷特和里奇獲得了6 328埃的激光光束。這時激光的調整已積累了豐富經驗。里格羅德等人改進了氦氖激光器。他們把反射鏡從放電管內部移到外部,避免了復雜的工藝。窗口做成按布魯斯特角固定,再把反射鏡做成半徑相等的共焦凹面鏡。
氦氖激光器一直到現在還在應用,在種類繁多的各種激光器中,氦氖激光器也許是最普及、應用最廣泛的一種。在紅寶石激光器和氦氖激光器之後,接踵而至的是效率更高、功率更大的激光器——二氧化氮激光器和經久耐用、靈巧方便的半導體激光器,它們像雨後春筍一般涌現了出來,成了現代高科技的重要組成部分。
❷ 激光是怎樣發明的
激光是20世紀以來,繼原子能、計算機、半導體之後,人類的又一重大發明。它的原回理早在1916年已被著名的物理學家答愛因斯坦發現,但直到1958年激光才被首次成功製造。
激光是在有理論准備和生產實踐迫切需要的背景下應運而生的,它一問世就獲得了異乎尋常的飛快發展,激光的發展不僅使古老的光學科學和光學技術獲得了新生,而且導致一門新興產業的出現。激光可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段,去獲得空前的效益和成果,從而促進了生產力的發展。
❸ 發明激光的人是誰
激光的發明可以追溯到年。當時Arthur L.Schawlow和Charles H.Townes在Physical Review上發表了一篇名為「Infr ared and Optical Masers 」的論文,從而開創了一個新的科學領域並產生了一個具數十億美元產值的新工業。 Schawlow和Townes在二十世紀40年代和50年代早期從事微波波譜方面的研究工作。作為研究各種分子特性的有力工具,微波波譜技術其時頗引人注目。他們並沒有想發明一種設備,使從通信到機械的各種產業發生翻天覆地的變化;他們所想的僅僅是開發一種設備來幫助他們研究分子結構。 初始工作 在加州技術學院獲博士學位後,於1939年加入貝爾實驗室。在那裡,他從事包括微波發生、真空管和磁學等各種不同工作。後來,他轉到固體物理領域,研究表面電子發射。 一天,也就是Townes到貝爾實驗室的一年後,Townes實驗室的主任Mervin Kelly通知大家「從星期一開始,你們研究雷達轟炸系統。」Townes不喜歡這項工作,但他知道二次世界大戰已經打破了貝爾實驗室的寧靜。「我們相當努力地研究雷達轟炸系統,一年後我們將該系統裝入飛機中,發現它非常有效。」Townes說。 專注於分子吸收研究 二戰期間,Townes對航空無線電很感興趣,但他的防雷達工作使他必須專注於微波波譜方面的研究。雷達系統以特定波長播發無線電信號,當這些信號碰到諸如戰艦或飛機之類的固體物質,就會反射回雷達系統,從而雷達系統可以識別這些物體並定位。 Townes從事的雷達導航轟炸系統採用的波長是10cm及後來的3cm,但軍方要求的波長是1.25cm。以便更好的定向以及在飛機上使用更小的天線。 濕度 Townes致力於1.25cm波長的工作。他知道,氣體分子在固定波長可以吸收波形,尤其令他擔心的是,大氣層中的水蒸氣(如霧、雨、雲)可能會吸收 cm雷達信號。 「雷達已經建好,已調試好,但尚不能工作,主要存在水蒸氣吸收問題」他說,該系統最多隻能「見」到幾英里開外,「……而且,要搜尋海上船隻或類似的其它物體還有太多的局限。 遷至Columbia 戰後,Townes在貝爾實驗室專門從事分子波譜的研究工作。1948年,他獲得了轉到Columbia大學工作的機會。他說:「我到Columbia大學的部分原因是,Columbia大學更專注於物理學以及我感興趣的原理定律。此外,我更喜歡大學生活,在大學工作一直是我心中所願。」 微波波譜學科是Schawlow 和Townes在1949年第一次相見的共同基礎。此時,Schawlow剛好在多倫多大學獲得物理博士學位。然後,他到Columbia大學從事一研究基金項目,與Townes開始一道工作。 分子研究 在Columbia, Townes繼續研究採用受激輻射探測氣體分子波譜方面的工作,由此首先發明了maser(微波激射),後來發明了laser(激光)。 Townes知道,微波激射的波長越短,其與分子的作用越強,因而它是研究波譜的強有力工具。但當時要製造一種小到足以產生所需波長的設備超出了製造技術的水平。所以,Townes竭力解決用分子產生所需頻率的技術限制問題。 在Franklin公園的奇想 有幾個技術問題當時已經解決,其中包括熱力學第二定律,實際上,熱力學第二定律已告訴Townes時,分子不會產生超過固定量的能量。 在Townes參加華盛頓的一個毫米波發射的科學委員會會議時,他正考慮如何迴避熱力第二定律。一天早晨,他在Franklin公園一邊散步,一邊思考這個問題。「我想,熱力學第二定律假設了熱量是平衡,而我們不必考慮它。」 信封背面的計算 Townes從夾克中拿出了一個信封開始匆匆記下他關於要得到他所需的功率輸出在諧振器中需多少分子的計算。然後,他回到酒店並將這個思想告訴了Schowlow。Townes說:「我告訴他這個構思,他馬上同意了我的觀點並說這非常有意義。」當Townes回到Columbia後,他讓他的研究生James P.Gordon立即開始這個項目工作,後來還聘用了H.L Zeiger作助手。Schawlow沒有參與maser的工作。但他說:「我親眼目睹了他筆記本中的這項發明。」 同一年,Schawlow離開了Townes和Columbia到貝爾實驗室擔任了一個研究員的工作。「我在貝爾實驗室主要從事超導電性的研究」,他說,「隨後幾年,我也沒有在masers激動人心的發展中作過任何工作。」 研究maser Townes決定研究氨,氨是一個很強的吸收體,與波長的作用很強。「這是我的老愛好,我對氨知之甚多。我們有1.25cm波長的波腔,所有技術和波導。」 他從事maser工作時,很少有人對他的工作感興趣。有一次他說:「我們很平靜地以研究生的方式工作了三年,最後我們成功了。據我所知,其它人都不願意從事這項工作。」 1953年,Townes Gordon 和Zeiger研製出一種叫maser的設備,可以通過發射物的受激發射實現微波放大。他們通過Columbia大學申請了該設備的專利。 與貝爾實驗室合作 Townes知道,比微波波長更短的波長(如紅外線和光波波長)在研究波譜方面可能是比maser產生的微波輻射更有用。 在Columbia期間,Townes 1956年榮任貝爾實驗室的顧問工作。他可以訪問實驗室、與人交談、視察項目並交流思想。他說:「這是一個很不錯的顧問工作,所以我欣然接受!」 Townes仍在思考光的受激輻射,並看望了已在貝爾實驗室呆了5年的Schawlow。這兩個科學家再度合作出版了一本《微波波譜》的書。Schawlow後來回憶說:「我在認真考慮如何將maser原理從微波應用到波長更短的波,如紅外線波譜領域。後來發現Townes也在考慮這個問題,於是我們決定攜手合作解決這個問題。」 將鏡片放到空腔中 Schawlow的思想是在空腔的每一端放一個鏡片,使光來回反射。這樣,可消除光束在其它方向的激射。Schawlow和Townes探討了該方案的可行性,並對之抱著極大的熱情。1957年秋天,他們開始研究生產更短波長的設備原理。通過使用鏡片,Schawlow想到,這些鏡片的尺寸應當可調以便激光只有一個頻率,一個特定頻率可以在一個路徑寬度范圍內選定,鏡片大小可調以便任何輕微的偏向運動都能被抑制。實際上,他去掉了大多數空腔,只保留了兩端空腔。 Schawlow說:「我們不用中斷我們的其它工作,我們只用了幾個月的業余時間。」Schawlow研製設備,而Townes從事理論研究。Schawlow建議用常規固體材料來產生固體激光。 美國專利 八個月之後,他們的合作開花結果。1958年,他們就他們的工作合寫了一篇言論文,此時他們尚未造出真實的激光,並且他們還通過貝爾實驗室申請了一項專利。他們關於maser原理可推廣應用到光譜領域的建議發表在Physical Review的第十二期雜志上。 兩年後,Schawlow和Townes獲得了激光發明的專利,與此同時Hughes Aircraft公司的Theodore Maiman製造出了可以工作的激光器。1961年,Schawlow離開貝爾實驗室開始了其在Stanford的執教和研究工作,在Stanford,他進一步推動了激光在波譜領域的應用。他說:「Stanford給了我不能拒絕的承諾。」 贏得Nobel獎。 1964年,「由於在量子電子學領域中的基礎工作導致基於maser-laser原理的諧振器和放大器的發明」,Townes與Moscow 的Lebedev學院的A.Prskhorov和N.Bason共同一起獲得該年度的Nobel物理獎。 1981年,Schawlow也因其對激光光譜的貢獻榮獲該年度的Nobel物理獎。Townes說:「這項獎對Schlwlow來得太遲。」 Schawlow回顧這項發明說「我們想到了它的通信和科學應用,而沒有將它保留在心中。如果這樣做,會妨礙我們做出激光發明。」
❹ 激光是誰發明的,到底有什麼用
有關激光的理論最早由愛因斯坦於1917年提出。激光是由原子受激輻射出來的光。當原子從高能級躍遷到低能級會釋放能量,就以光的形式輻射出來。普通光源就源於原子的自發輻射。相對於普通光源,激光單色性好、亮度高、方向性好。
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❺ 激光是怎麼被發明出來的
1954年美國哥倫比亞大學的湯斯首次製成了氨分子微波激射器,由此打開了通向激光版的道路。1960年世界權第一台以紅寶石為受激物體的激光器由美國物理學家梅曼研製成功。激光器的問世轟動了全美國,出現了光學物理的「文藝復興」時代。激光的出現與發展,是相干電磁頻譜向高頻段發展的必然。
❻ 激光技術是在什麼年發明的
1、激光是20世紀60年代的新光源。由於激光具有方向性好、亮度高、單色性好等特點而得到廣泛應用。激光加工是激光應用最有發展前途的領域之一,現在已開發出20多種激光加工技術。
2、發展:
激光具有單色性好、方向性強、亮度高等特點。現已發現的激光工作物質有幾千種,波長范圍從軟X射線到遠紅外。
激光技術的核心是激光器,激光器的種類很多,可按工作物質、激勵方式、運轉方式、工作波長等不同方法分類。
根據不同的使用要求,採取一些專門的技術提高輸出激光的光束質量和單項技術指標,比較廣泛應用的單元技術有共振腔設計與選模、倍頻、調諧、Q開關、鎖模、穩頻和放大技術等。
3、原理:
科學家在電管中以光或電流的能量來撞擊某些晶體或原子易受激發的物質,使其原子的電子達到受激發的高能量狀態,當這些電子要回復到平靜的低能量狀態時,原子就會射出光子,以放出多餘的能量;而接著,這些被放出的光子又會撞擊其它原子,激發更多的原子產生光子,引發一連串的「連鎖反應」,並且都朝同一個方前進,形成強烈而且集中朝向某個方向的光;因此強的激光甚至可用作切割鋼板!
4、特性:
激光被廣泛應用是因為它的特性。(單色波長、同調性、平行光束)
激光幾乎是一種單色光波,頻率范圍極窄,又可在一個狹小的方向內集中高能量,因此利用聚焦後的激光束可以對各種材料進行打孔。以紅寶石激光器為例,它輸出脈沖的總能量不夠煮熟一個雞蛋,但卻能在3毫米的鋼板上鉆出一個小孔。
激光擁有上述特性,並不是因為它有與別的光不同的光能,而是它的功率密度十分高,這就是激光被廣泛應用的原因。
(6)激光的發明擴展閱讀:
我國早期激光技術的發展
1957年,王大珩等在長春建立了我國第一所光學專業研究所——中國科學院(長春)光學精密 儀器機械研究所(簡稱「光機所」)。在老一輩專家帶領下,一批青年科技工作者迅速成長,鄧錫銘是其中的突出代表。早在1958年美國物理學家肖洛、湯斯關於激光原理的著名論文發 表不久,他便積極倡導開展這項新技術研究,在短時間內凝聚了富有創新精神的中青年研究 隊伍,提出了大量提高光源亮度、單位色性、相乾性的設想和實驗方案。
1960年世界第一台激光器問世。1961年夏,在王之江主持下,我國第一台紅寶石激光器研製成功。此後短短幾年內,激光技術迅速發展,產生了一批先進成果。各種類型的固體、氣體、半導體和化學激 光器相繼研製成功。在基礎研究和關鍵技術方面、一系列新概念、新方法和新技術(如腔的Q突變及轉鏡調Q、行波放大、錸系離子的利用、自由電子振盪輻射等)紛紛提出並獲得實施,其中不少具有獨創性。
同時,作為具有高亮度、高方向性、高質量等優異特性的新光源,激光很快應用於各技術領域,顯示出強大的生命力和競爭力。通信方面,1964年9月用激光演示傳送電視圖像,1964年11月實現3~30公里的通話。工業方面,1965年5月激光打孔機成功地用於拉絲模打孔生產,獲得顯著經濟效益。醫學方面,1965年6月激光視網膜焊接器進行了動物和臨床實驗 。國防方面,1965年12月研製成功激光漫反射測距機(精度為10米/10公里),1966年4月研製出遙控脈沖激光多普勒測速儀。
可以說,在起步階段我國的激光技術發展迅速,無論是數量還是質量,都和當時國際水平接近,一項創新性技術能夠如此迅速趕上世界先進行列,在我國近代科技發展史上並不多見。這些成績的取得,尤其是能夠把物理設想、技術方案順利地轉化成實際激光器件,主要得力於光機所多年來在技術光學、精密機械和電子技術方面積累的綜合能力和堅實基礎。一項新技術的開發,沒有足夠的技術支撐是很難形成氣候的。
從1961年中國第一台激光器宣布研製成功至今,在全國激光科研、教學、生產和使用單位共 同努力下,我國形成了門類齊全、水平先進、應用廣泛的激光科技領域,並在產業化上取得可喜進步,為我國科學技術、國民經濟和國防建設作出了積極貢獻,在國際上了也爭得了一席之地。
❼ 激光,是哪個國家發明的
激光,以前叫雷塞,鐳射,大概是德國人發明的。德國人很多現代發版明:電視。三級火箭,原子彈權也是由納粹德國最先研發的。二戰德國戰敗,美國繳獲了相關技術與一大批研發人員。
現在的宇航衛星發射,以及洲際導彈,都依賴三級火箭技術。
❽ 問一下激光發明與發展歷史
1953年,美國物理學家查爾斯·哈德·湯斯和他的學生阿瑟·肖洛製成了第一台內微波量子放大容器,獲得了高度相乾的微波束。
1958年,C.H.湯斯和A.L.肖洛把微波量子放大器原理推廣應用到光頻范圍。
1960年,T.H.西奧多·梅曼製成了第一台紅寶石激光器。
1961年,伊朗科學家A.賈文等人製成了氦氖激光器。
1962年,R.N.霍耳等人創制了砷化鎵半導體激光器。
2013年,南非科學與工業研究委員會國家激光中心研究人員開發出世界首個數字激光器,開辟了激光應用的新前景。研究成果發表在2013年8月2日英國《自然通訊》雜志上。
❾ 激光是誰發明的
激光(LASER)是受激而發射的光,是「光受激輻射放大」的簡稱,它的含義是通過輻射的回受激發射而實現答光的放大(Light
Amplification
by
Stimulated
Emission
of
Radiation).產生激光的器件叫做激光器,激光是一種強烈的、集中的、高度平行的相干光束.激光(1960年由美國人Maiman發明)、晶體管(1948年由Bardeen和Brattain發明)與原子能反應堆(1942年由義大利人Fermi發明)被人們視為20世紀最重要的三大技術發明,對現代科學技術的發展產生了深遠影響.
❿ 激光是怎麼發明出來的
發現激光的第一人是美國的物理學家梅曼。
當時的梅曼還是一個名不見經傳的年輕人。他早年研究過原子、分子光譜,這為他以後試制激光器奠定了良好的理論基礎。後來,他又研究紅寶石激波激射器,並有了成功的實踐。這些都對他日後的成功打下了基礎。但他的成功同樣離不開他的高尚品格——探索精神和敢於向權威的挑戰。
梅曼從1959年8月才轉到激光的研究上來,當時美國的無線電物理學家湯斯和肖洛已經研究相關課題近10年,並剛剛在《物理學評論》上發表了著名的文章,認為紅寶石不容易實現「受激發射」。與此同時,蘇聯科學院列別捷夫物理研究所的科學家們也提出了類似的看法。面對國內、國際著名的專家、學者提出的設想與方案,梅曼參與了這場激烈的競爭。
但是梅曼還是給紅寶石建立起了解析模型並加以計算,不過計算結果表明,用紅寶石作為材料將很難工作。隨後梅曼開始試用多種其他材料,但結果都不理想。而後,他又重新轉向對紅寶石的研究,他希望以紅寶石為樣品,尋找出相應的材料,這種材料應該具有紅寶石一樣的優點:結構簡單,結實耐用,此外還必須具備量子效應高的條件,因為量子效應低是紅寶石作為激光材料的致命缺點。
對紅寶石的深入研究很快使梅曼打消了另外再找其他材料的想法。他發現:含鉻量合適的紅寶石可以成為產生激光的最合適的材料。經過實驗證明,以強光照射含鉻量0.05%的紅寶石,竟使得發光時的效應高達權威們原來試驗結果的70倍。幸虧他當初又回過頭來研究紅寶石,否則激光器的發明又要推遲了。看來,好馬也需要吃回頭草。梅曼解決了一個劃時代的問題,迎來了勝利的曙光。
在成功的喜悅中,梅曼對自己的實驗裝置作了進一步改善。他把一根長1.90厘米、半徑為0.95厘米的紅寶石圓柱體兩端磨平後鍍上銀,放在螺旋形氙閃光燈中心,然後逐漸增強氙閃光燈的強度。當紅寶石受到強光照射時,突然發射出一束深紅色的光,它的亮度達到太陽表面亮度的4倍,這就是激光!
1960年美國研製成功世界上第一台紅寶石激光器,我國於1961年研製成第一台紅寶石激光器。從此,各種類型的激光器如雨後春筍,紛紛出現。激光與激光器的問世標志著人們掌握和利用光進入了一個新的階段。從此,激光器的種類不斷增多,性能不斷完善,應用領域越來越廣,在許多領域中激光還成了獨領風騷的角色。