หนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา Einstein ได้จุดประกายความคิดเกี่ยวกับเลเซอร์

หนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา Einstein ได้จุดประกายความคิดเกี่ยวกับเลเซอร์

ฉันเพิ่งกลับมาจากการเอ็กซเรย์ข้อมือที่หัก (ไม่เป็นไร ขอบคุณ) และสังเกตเห็นว่ามีการใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อจัดตำแหน่งและจัดตำแหน่งแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ แทบจะไม่เป็นการใช้อุปกรณ์ออปติคัลที่ซับซ้อนที่สุดเลย แต่ก็เป็นความจริง แต่ขอย้ำเตือนเล็กน้อยว่าคงแทบจะไม่มีวันผ่านไปในชีวิตของคนในเมืองทั่วไปโดยปราศจากลำแสงโฟตอนที่ต่อเนื่องกันของเลเซอร์กระทบกับมัน ตั้งแต่การสแกนบาร์โค้ด

ในซุปเปอร์มาร์เก็ต

ไปจนถึงการสื่อสารโทรคมนาคมผ่านใยแก้วนำแสงแบบบรอดแบนด์ เลเซอร์มีอยู่ทุกที่แนวคิดพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังแกนนำของชีวิตสมัยใหม่นี้เผยแพร่เมื่อหนึ่งร้อยปีก่อนโดยอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ แต่กระพริบตาแล้วคุณจะพลาดในบทความของเขาเรื่อง “ทฤษฎีควอนตัมของการแผ่รังสี” ซึ่งตีพิมพ์

เป็นภาษาเยอรมัน ( ฉบับแปลภาษาอังกฤษที่นี่ ) ไอน์สไตน์กำลังพยายามหาคำตอบว่า “สมมติฐานควอนตัม” ของมักซ์พลังค์คืออะไร นั่นคือพลังงานของออสซิลเลเตอร์ต้องใช้ค่าที่ไม่ต่อเนื่องเท่ากับจำนวนเต็มจำนวนหนึ่งคูณด้วยความถี่การสั่นคูณด้วยค่าคงที่ h ซึ่งหมายถึงวิธีที่แสงมีปฏิสัมพันธ์กับสสาร

ไอน์สไตน์เองทำให้นักฟิสิกส์หลายคนตกใจ (รวมถึงพลังค์) โดยเสนอในปี 1905 ว่าเราถือว่าสูตรของพลังค์เป็นข้อเท็จจริงทางกายภาพ ไม่ใช่แค่กลอุบายทางคณิตศาสตร์ที่หลีกเลี่ยงความยุ่งยากของความต่อเนื่องทางพลังงานแบบดั้งเดิม ยิ่งไปกว่านั้น ไอน์สไตน์ยังกล่าวอีกว่า การหาปริมาณพลังงานนี้

ไม่เพียงแต่ใช้กับ “ออสซิลเลเตอร์” (โดยพื้นฐานแล้วก็คืออะตอมที่สั่นสะเทือน) ที่ทำให้เกิดรังสี “วัตถุสีดำ” จากวัตถุที่อบอุ่นเท่านั้น นอกจากนี้ยังนำไปใช้กับการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแสงด้วย โดยตัดลำแสงออกเป็นแพ็กเก็ตพลังงานที่เรียกว่าโฟตอน นั่นคือจุดเริ่มต้นของ “การปฏิวัติควอนตัม”

ที่พลิกโฉมฟิสิกส์คลาสสิกในระดับอะตอมและโมเลกุล ตอนนี้เรารู้แล้วว่ากฎแบบคลาสสิกไม่ใช่ทางเลือกแทนกฎควอนตัม ซึ่งเริ่มใช้ในชีวิตประจำวัน แต่เป็นผลมาจากกฎเหล่านี้ แต่ในปี ค.ศ. 1917 ความหมายโดยนัยและความหมายของการหาปริมาณยังไม่ชัดเจน การทำกลศาสตร์ควอนตัมไม่มีระเบียบแบบแผน

เออร์วิน ชเรอดิงเงอร์

ไม่ได้เขียนสมการสัญลักษณ์ของเขาจนกระทั่งเจ็ดปีต่อมา และเพื่อแก้ปัญหาปฏิสัมพันธ์ของสสารและแสง ไอน์สไตน์จึงต้องใช้วิธีเฉพาะกิจ พวกเขาชัดเจนเพียงพอ ออสซิลเลเตอร์ของพลังค์สามารถปล่อยโฟตอนออกมาตามความถี่ที่อนุญาตได้เองและโดยการสุ่มด้วยอัตราที่แน่นอน ในลักษณะเดียวกับ

การสลายตัวของอะตอมกัมมันตภาพรังสี และออสซิลเลเตอร์ยังสามารถดูดซับโฟตอนจากสนามรังสีรอบข้างด้วยอัตราที่แตกต่างกัน ไอน์สไตน์เขียนสมการเชิงอนุพันธ์อย่างง่ายสำหรับกระบวนการเหล่านี้ แต่เขาตระหนักว่าการปล่อยโฟตอนสามารถถูกกระตุ้นโดยสนามรังสีนั้น ได้เช่นกัน เขาได้ศึกษาหา

สภาวะสมดุลระหว่างกระบวนการดูดกลืนและแผ่รังสีที่เกิดขึ้นเอง และกระตุ้นการแผ่รังสี และกฎการแผ่รังสีของพลังค์ที่ได้รับมาความหมายโดยนัยก็คือ ถ้าใครจัดให้อะตอมจำนวนมากอยู่ในสถานะตื่นเต้นเหมือนกัน โฟตอนที่หลงทางที่มีพลังงานที่เหมาะสมสามารถกระตุ้นให้อะตอมหนึ่งเปล่งโฟตอน

อีกอัน ซึ่งกระตุ้นอีกอะตอมหนึ่ง… และอะตอมทั้งหมดจะปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมาใน น้ำตกอย่างกะทันหัน ยิ่งไปกว่านั้น โฟตอนที่ปล่อยออกมาจากการปล่อยสารกระตุ้นจะอยู่ในเฟส -สอดคล้องกัน  กับโฟตอนที่ถูกกระตุ้น ดังนั้นแสงทั้งหมดที่ผลิตในน้ำตกจะสอดคล้องกัน ในปี พ.ศ. 2498 

นัก ฟิสิกส์ชาวอเมริกันแห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์ก ผู้เชี่ยวชาญด้านสเปกโทรสโกปีระดับโมเลกุลและเพื่อนร่วมงานของเขาได้แสดงให้เห็นว่าการแผ่รังสีที่ถูกกระตุ้นสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์สำหรับสร้างหรือขยายคลื่นไมโครเวฟ ได้อย่างไร ซึ่งพวกเขาเรียกว่า

(ไมโครเวฟขยายสัญญาณกระตุ้น การแผ่รังสี) สามปีต่อมาอธิบายวิธีขยายแนวคิดไปยังความถี่ที่มองเห็นและอินฟราเรดเพื่อสร้าง ” ออปติคอลมาเซอร์ ” ซึ่งก็คือเลเซอร์พวกเขาเสนอให้ใช้แสงธรรมดา (ไม่ต่อเนื่องกัน) เพื่อปั๊มอะตอมเข้าสู่สภาวะตื่นเต้น โดยตั้งค่า “การผกผันของประชากร” ซึ่งอะตอม

จะถูกเตรียมให้

กลับสู่สถานะพื้นโดยปล่อยโฟตอนออกมา และการออกแบบของพวกเขาใช้ช่องแสง โดยพื้นฐานแล้วเป็นกระจกสองบานที่โฟตอนจะสะท้อนระหว่างกัน เพื่อดักจับโฟตอนที่ปล่อยออกมาในขณะที่พวกมันกระตุ้นการปล่อยมากขึ้น พวกเขาอธิบายว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะสร้าง “แสงสีเดียว 

[ความยาวคลื่นเดียว] มากและต่อเนื่องกัน”  ในมาลิบู แคลิฟอร์เนียอธิบายถึงอุปกรณ์ดังกล่าวโดยใช้คริสตัลทับทิม (ที่ใช้แล้วสำหรับมาสเซอร์) เป็นตัวกลางในการยิงในปี 1960 ความเชื่อผิดๆ ที่ว่าเลเซอร์ถูกมองข้ามเป็นครั้งแรกในฐานะ “วิธีแก้ปัญหาที่กำลังมองหาปัญหา” แต่ศักยภาพของมันไม่เคยถูกสงสัย 

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ขนาดกะทัดรัดเครื่องแรกถูกผลิตขึ้นในปี 1962 ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้รวมเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ง่ายขึ้น เหมือนกันหมด พวกเขาใช้กลอุบายบางอย่าง ในปี พ.ศ. 2512 เลเซอร์ถูกสะท้อนจากแผ่นสะท้อนแสงบนดวงจันทร์ที่นักบินอวกาศอพอลโลวางไว้ที่นั่น 

ชอว์โลว์ยังทำเลเซอร์ที่กินได้จากเจลาตินเป็นเรื่องตลก เมื่อเร็ว ๆ นี้พวกเขาทำมาจากผ้าไหมเสนอโอกาสของออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ยืดหยุ่นและราคาถูก และอาจนำเลเซอร์ไปสู่พรมแดนใหม่ไม่มีหลักฐานว่าไอน์สไตน์มีความเฉลียวฉลาดใด ๆ ในปี 1917 เกี่ยวกับความหมาย

ของงานของเขาในการสร้างลำแสงที่เชื่อมโยงกัน ไม่ต้องพูดถึงการใช้งานที่ไม่ธรรมดาซึ่งอาจมี แต่นั่นก็แสดงให้เห็นอีกครั้งว่าความคิดที่เกิดผลจริงในวิทยาศาสตร์พื้นฐานเป็นไปได้จริงและคาดไม่ถึงได้อย่างไร เป็นตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องหรือไม่ เรายังมีเป้าหมายเพื่อทดสอบว่าสามารถแพร่กระจายได้หรือไม่ รวมทั้งศึกษาผลกระทบของไอโซโทป เช่น การทำให้เป็นโลหะของดิวทีเรียม

แนะนำ 666slotclub / hob66