главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
   
Главная / Лазеры / История создания лазеров / История возникновения и становления квантовой электроники / 2. Начало квантовой электроники. 2.1 Исследования в радиоспектроскопии. Создание мазера.
 
 
Оптика
Волоконная оптика
Спектроскопия
Лазеры /
  История создания лазеров
  История возникновения и становления квантовой электроники
  К 50-летию открытия лазеров
  Лазер во времена греко-римской цивилизации (пояснение автора к цитате из Плиния Старшего)
  Принципы работы лазера
  Параметры лазерного излучения
  Различные типы лазеров
  Лазерная безопасность
  Юмор
  Ведущие фирмы-производители лазеров. Поставщики лазерного оборудования
  Лазерика
Лазерные системы
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

2. Начало квантовой электроники. 2.1 Исследования в радиоспектроскопии. Создание мазера.

Как уже указывалось, вероятность индуцированного излучения при обычных значениях интенсивности света мала. Поэтому вначале в оптической спектроскопии индуцированное излучение не рассматривалось. В радиодиапазоне возбужденные уровни молекул, находящихся в тепловом равновесии, имеют большую заселенность, в связи с чем необходимо учитывать индуцированное излучение. Поэтому неслучайно, что работы, приведшие к созданию квантовой электроники, были выполнены группами ученых, занимающимися радиоспектроскопией. Большую роль сыграло также то обстоятельство, что в сороковые годы радиоспектроскопия достигла высокого уровня развития как в теоретическом, так и в экспериментальном плане. К тому времени была хорошо разработана теория взаимодействия радиоволн с молекулами в газах, детально рассчитана структура вращательных спектров, изучена роль процессов релаксации и эффекта насыщения.

К тому же было известно, что если пропустить молекулярные (атомные) пучки пропустить через неоднородное магнитное или электрическое поле, то происходит сортировка молекул по различным состояниям; а также, что всякая система, способная усиливать колебания, может их генерировать. Для этого нужна обратная связь, т. е. резонаторная система.

В 1954 г. Н.Г. Басов и А.М. Прохоров опубликовали статью «Применение молекулярных пучков для радиоспектроскопического изучения вращательных спектров молекул», в которой обсуждалась возможность создания квантового генератора электромагнитного излучения, названного авторами молекулярным генератором. В статье достаточно четко и ясно сформулирован способ реализации этой идеи: «Используя молекулярный пучок, в котором отсутствуют молекулы в нижнем состоянии рассматриваемого перехода, можно сделать «молекулярный генератор». Принцип действия молекулярного генератора состоит в следующем. Отсортированный молекулярный пучок, в котором отсутствуют молекулы в нижнем состоянии рассматриваемого перехода, пропускается через объемный резонатор»[3]. Квантовые генераторы радиодиапазона получили название мазеров (аббревиатура из первых букв английских слов: микроволновое усиление с помощью индуцированного стимулированного излучения – microwave amplification by stimulated emisson of radiation).

В этом же 1954 г. была опубликована статья Гордона, Цайгера и Таунса, в которой сообщалось о запуске молекулярного генератора на молекулах NH3, использующего тот же самый принцип. Создание мазера независимо в двух странах принято считать началом становления квантовой электроники как науки.

В 1955 г. публикуется статья Н. Г. Басова и А. М. Прохорова «О возможных методах получения активных молекул для молекулярного генератора», в которой предлагается метод получения активных молекул с помощью предварительного облучения молекулярного пучка вспомогательным высокочастотным полем, вызывающим резонансные переходы между различными уровнями молекул.



[3] Басов Н. Г., Прохоров А. М. Применение молекулярных пучков для радиоспектроскопического изучения вращательных спектров молекул // Журнал экспериментальной и теоретической физики, 1954, Т. 27, стр. 433.

 

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru