كيف تم اختراع الليزر؟

اقترح ألبرت أينشتاين مفهوم الانبعاثات المحفزة ، وهو العملية التي يتسبب بها الفوتون الوارد في انخفاض الإلكترون إلى مستوى الطاقة المنخفضة ، مما أدى إلى إطلاق فوتون ثانٍ في هذه العملية. وضع هذا المفهوم الأساس النظري لتطوير الليزر.

مازير (1953-1954):

قبل الليزر ، كان هناك ماسير (تضخيم الميكروويف عن طريق الانبعاث المحفز للإشعاع). تم تطوير مازر من قبل تشارلز تاونز ، إلى جانب زملائه جيمس جوردون وهربرت زيجر. أظهر مازير الأول ، الذي عمل مع أفران الميكروويف ، أنه يمكن استخدام الانبعاثات المحفزة لتضخيم الموجات الكهرومغناطيسية.  

العمل النظري على البنود البصرية:

بناءً على نجاح Maser و Townes و Arthur Schawlow نظريًا حول إمكانية وجود مازير بصري ، والذي سيعمل مع الضوء المرئي بدلاً من الموجات الدقيقة. لقد نشروا ورقة في عام 1958 تحدد مبادئ ما قد يصبح الليزر.

أول ليزر (1960):

تم بناء أول ليزر تشغيلي من قبل ثيودور هـ. ميمان في مختبرات أبحاث هيوز. استخدم Maiman البلورة الياقوت الاصطناعية كوسيلة للكسب ، وأنتج ليزره نبضًا من الضوء الأحمر المتماسك. كان هذا الليزر روبي أول جهاز أظهر بنجاح إجراء الليزر.

التطورات وأنواع مختلفة من الليزر:

بعد اختراع ميمان ، تم تطوير أنواع أخرى من الليزر بسرعة. وشملت هذه ليزر هيليوم نيون ، الذي طوره علي جافان ، وويليام بينيت ، ودونالد هيريوت في عام 1960 ، والذي كان أول ليزر موجة مستمرة (CW). تم تطوير أشباه أشباه الموصلات ، وأشعة الليزر ، وليزر الغاز أيضًا في السنوات اللاحقة ، ولكل منها خصائص وتطبيقات فريدة.

كان اختراع الليزر عملية تراكمية ، تتضمن مساهمات من العديد من العلماء والباحثين. يتطلب فهمًا عميقًا لميكانيكا الكم والنظرية الكهرومغناطيسية ، وكذلك الهندسة والتجريب المبتكرة. أصبح الليزر أداة مهمة منذ ذلك الحين في مختلف المجالات ، بما في ذلك الطب والاتصالات والتصنيع والبحث العلمي.