Laser được phát minh như thế nào ?
Phát minh của laser (khuếch đại ánh sáng bằng cách phát xạ kích thích của bức xạ) là một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực vật lý và kỹ thuật. Sự phát triển của laser có thể được truy tìm thông qua một số khám phá và phát minh khoa học quan trọng:
Albert Einstein đã đề xuất khái niệm phát xạ được kích thích, đó là quá trình một photon đến làm cho một electron giảm xuống mức năng lượng thấp hơn, giải phóng photon thứ hai trong quá trình này. Khái niệm này đặt nền tảng lý thuyết cho sự phát triển của laser.
Maser (1953-1954):
Trước laser, đã có maser (khuếch đại vi sóng bằng cách phát xạ kích thích của bức xạ). Maser được phát triển bởi Charles Townes , cùng với các đồng nghiệp James Gordon và Herbert Zeiger. Maser đầu tiên, làm việc với lò vi sóng, đã chứng minh rằng sự phát xạ được kích thích có thể được sử dụng để khuếch đại sóng điện từ.
Công việc lý thuyết trên Maser quang học:
Dựa trên sự thành công của Maser, Townes và Arthur Schawlow đã đưa ra giả thuyết về khả năng của một Maser quang học, sẽ hoạt động với ánh sáng có thể nhìn thấy thay vì lò vi sóng. Họ đã xuất bản một bài báo vào năm 1958 phác thảo các nguyên tắc của những gì sẽ trở thành laser.
Laser đầu tiên (1960):
Laser hoạt động đầu tiên được xây dựng bởi Theodore H. Maiman tại Phòng thí nghiệm nghiên cứu Hughes. Maiman đã sử dụng một tinh thể ruby tổng hợp làm phương tiện tăng, và laser của anh ta tạo ra một xung ánh sáng đỏ kết hợp. Laser Ruby này là thiết bị đầu tiên thể hiện thành công hành động laser.
Tiến bộ và các loại laser khác nhau:
Sau phát minh của Maiman, các loại laser khác đã nhanh chóng được phát triển. Chúng bao gồm laser helium-neon, được phát triển bởi Ali Javan, William Bennett và Donald Herriott vào năm 1960, đây là tia laser sóng liên tục (CW) đầu tiên. Laser bán dẫn, laser thuốc nhuộm và laser khí cũng được phát triển trong những năm tiếp theo, mỗi loại có tính chất và ứng dụng độc đáo.
Phát minh của laser là một quá trình tích lũy, liên quan đến sự đóng góp từ nhiều nhà khoa học và nhà nghiên cứu. Nó đòi hỏi một sự hiểu biết sâu sắc về cơ học lượng tử và lý thuyết điện từ, cũng như kỹ thuật và thử nghiệm sáng tạo. Laser đã trở thành một công cụ quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm y học, truyền thông, sản xuất và nghiên cứu khoa học.