Laser è l'acronimo di amplificazione di luce tramite emissione stimolata di radiazione. Più colloquialmente, è una luce che produce un fascio di luce intensa.Un maser è un laser che utilizza microonde ed è stato inventato prima il laser.Charles Townes e Arthur Schawlow teorizzò il laser prima di costruire il primo maser. Il primo laser è stato costruito da Theodore Maiman nel 1960 a Hughes Research Labs, battendo fuori parecchie squadre concorrenti, tra cui team di Charles Townes presso la Columbia University.
Luce che brilla dritto
Luce radiante si diffonde da un emettitore di centrale. Di conseguenza, la sfida di emettere luce in una direzione generato interesse in sé. Inoltre, la trasmissione di energia soffre di deterioramento. Trovare un modo per trasmettere energia diverso attraverso le onde cui ampiezze diminuita con la distanza era di grande interesse.
Curiosità
Il laser è stato inventato principalmente per curiosità. Come inventore del maser che Townes ha scritto nella sua esposizione autobiografica sulla relativa invenzione, ha preso in giro dai colleghi per aver escogitato un'idea simpatica in cerca di un problema.In "Come il Laser successo" ha scritto: "la verità è che nessuno di noi che hanno lavorato i primi laser immaginato quanti usi ci potrebbero eventualmente essere. Ciò illustra un punto vitale che non può essere sopra sottolineato. Molte delle tecnologie pratiche odierne derivano da anni di scienza di base fatto vent'anni prima. Le persone coinvolte, motivato soprattutto dalla curiosità, hanno spesso poca idea di dove la loro ricerca porterà. La nostra capacità di prevedere i profitti pratici da fondamentale esplorazione della natura delle cose (e, allo stesso modo, per sapere che di ricerca di oggi viali sono tecnologici vicoli ciechi) è scarsa. Questo nasce da una verità centrale: nuove idee, scoperti nel processo di ricerca sono davvero nuovi. "
Usi previsti
Mentre non tutti gli usi sono stati anticipati, alcuni erano certamente. Gordon Gould, uno studente laureato alla Columbia, avuto molte conversazioni con Townes laser prima del 1960. In atti della conferenza di Gould 1959, "Il LASER, amplificazione di luce mediante emissione stimolate di radiazioni," ha osservato possibili applicazioni come spettrometria, interferometria, radar e fusione nucleare.
Motivazione per il Maser
Durante la seconda guerra mondiale, Townes stava sviluppando radar per aerei presso i Bell Labs. La natura dispersiva delle onde elettromagnetiche ha inibito la precisione del radar. Lunghezze d'onda più breve significava una maggiore precisione di radar. Dopo la guerra, Townes continuò con ricerca radar presso i Bell Labs, cercando diverse lunghezze d'onda. Townes ha contribuito a ridurre la lunghezza d'onda di 1,25 centimetri prima di trasferirsi alla Columbia nel 1948.Dipartimento di fisica della Columbia, Townes utilizzato i fondi della Marina, che ha desiderato un'ancora più piccola lunghezza d'onda a proseguire le ricerche di forno a microonde. A causa delle qualità dispersione della radiazione elettromagnetica, metodi di amplificazione sono stati di grande interesse. Quando l'idea di un amplificatore a senso unico-forno a microonde si avvicinò nel 1951, Townes e Jim Gordon ha lavorato su di esso per tre anni prima di creare un lavoro maser.
Scettici
Applicazioni della ricerca non erano chiare a tutti. Vincitore del premio Nobel I.I. Rabi ha cercato di uccidere il progetto maser prima che è stato creato, non da una convinzione che non poteva essere fatto, ma invece fuori una credenza che era poco pratico e che le risorse dovrebbero essere dirottate altrove.Molti fisici prominenti pensiero che esso non potrebbe anche funzionare, sulla base della loro conoscenza dei principi fisici. In meccanica quantistica, il principio di indeterminazione sviluppato da Einstein, dice che l'energia (e di conseguenza la frequenza, di E = hv) di un fotone non può essere conosciuta a grande precisione in tempi brevi. In Maser, fotoni durano per un tempo molto breve. Di conseguenza, non meno di Neils Bohr e John von Neumann pensato che non poteva lavorare, anche dopo che era stato creato. La soluzione a questo apparente paradosso è che, anche se i fotoni tutti hanno la stessa frequenza e la direzione, quali atomi fanno l'emissione e quando rimane sconosciuta. Gli atomi che emettono mantengono un anonimato che evita la violazione di incertezza.