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激光成就夢想
施鬱
2018年諾貝爾物理學獎授予“激光物理領域的突破性發明”，阿瑟•阿什金（Arthur Ashkin）因為“光鑷及其在生物系統中的應用”獲得一半，另一半授予熱拉爾•穆魯（Gérard Mourou）和唐娜•斯特里克蘭（Donna Strickland），表彰他們“生成高強度超短光脈衝的方法”。
2018諾貝爾物理學獎得主
原子中電子從高能級躍遷到低能級時，多餘的能量轉化為光子輻射出來，能量正比於光子頻率。愛因斯坦最早提出，存在兩種輻射：自發輻射（與外加電磁場無關）和受激輻射（與外加電磁場有關）。
通常電子處於低能級，作為受激輻射的逆過程，低能級的電子可以吸收光子而躍遷到高能級。如果實現讓多數電子處於同一個高能級，即粒子數反轉，將導致受激輻射，產生大量空間和時間上相干的光子，聚集在一起，這就是激光（light amplification by stimulated emission of radiation，laser）。
1953年，湯斯（C. H. Townes）等人制造出第一臺微波激射器（microwave amplification by stimulated emission of radiation，簡稱maser）。
1958年，肖洛（A. L. Schawlow）和湯斯將maser原理推廣到紅外和可見光，稱之為光學maser。
1960年，梅曼（T. H. Maiman ）製造出第一臺光學maser，他受到肖洛和湯斯文章的啟發，但是也超越了後者。
1964年，湯斯與兩位蘇聯科學家巴索夫（N. Basov）和普羅霍羅夫（A. Prokhorov）因“基於laser-maser原理製造出振盪器和放大器”而獲得諾貝爾物理學獎。
從這個頒獎詞開始，“光學maser”被改稱為laser，即將maser全稱中的微波（microwave）改為光（light）。後來錢學森將laser翻譯為激光。
引用本文的方式
施鬱. 2018年諾貝爾物理學獎：激光物理的突破性發明，科學畫報，2018，(12): 10-11.
排版丨刀刀
