Трудно представить современную жизнь без использования лазеров. О них знают и взрослые и дети. А применение лазерам находят уже не только в научной сфере, но и в повседневной жизни. Лазер используют в биологической, промышленной и военной области, для хранения информации, измерения космических расстояний, в проекционном телевидении и т.д. Особенно широкое применение лазеры получили в медицине, в частности при хирургических вмешательствах, используя вместо скальпеля или во время операций на сетчатке глаза. А за появление лазера можно благодарить ученого из Ванкувера — Теодора Меймана. Больше на ivancouver.
Предпосылки для создания лазера
Теодор Мейман стал не первым физиком, работавшим над созданием лазера. Основу для изобретения лазера заложил немецкий ученый Макс Планк, когда в 1900 году открыл квант — элементарную порцию энергии. За что в 1918 он получает Нобелевскую премию. Приблизительно в это же время Альберт Эйнштейн открывает наименьшую элементарную частицу света — фотон и формулирует теорию «Вынужденного излучения», в которой описана возможность создания условий, когда электроны одновременно излучают свет одинаковой длины волны. Что служит теоретическим описанием способности сделать управляемый электромагнитный излучатель.
Далее в 1951 году Чарльз Таунс пытается воплотить теорию Эйнштейна и создать соответствующий прибор. Совместно с Гербертом Цайгером и Джеймсом Гордоном ученые смогли реализовать свой замысел и представить первый в мире работающий «мазер». Устройство работало не в оптическом диапазоне, поэтому было невидимо для человеческого глаза.
Как Теодор Мейман получил всю славу
При разработке лазера Мейман был заинтересован именно в усилении света, а не микроволны, как работал мазер. Ученый из Ванкувера не пошел по пути, предложенному Таунсом и Шавлоу, предпочитая эксперименты с твердыми веществами, а не с газами. Поэтому вместо использования газовой системы на основе калия, на основе которой работал мазер, Теодор избрал кристалл рубина.
Рубин, который использовался в лазере Меймана, имел форму маленького синтетического стержня с посеребренными концами. Когда на этот стержень попадал свет, атомы хрома в нем становились возбужденными и началась внутренняя цепная реакция. При этом высвобождались фотоны и отражались между двумя посеребренными концами стержня, что приводило к дополнительному возбуждению атома и высвобождению фотона. В конце концов, стимулированное излучение выработало достаточно энергии для импульса фотонов, чтобы пробить один из посеребренных концов рубинового стержня, образуя узкий луч монохроматического света.
Стремясь объявить о своем достижении, Мейман подает первую статью к Physical Review Letters, но она была отклонена. Тогда он переписал публикацию, сократив ее до 300 слов и подал под названием «Стимулированное оптическое излучение в рубине» в журнал Nature, опубликованный в августе 1960 года.
В 1962 году Мейман основал собственную компанию Korad Corporation, которая специализировалась на лазерном производстве и исследованиях. Union Carbide приобрела Korad в 1968 году, уволив Меймана для основания второй компании, связанной с лазерами, Maiman Associates. Несколько лет спустя он основал третью компанию, Laser Video Corporation, которая специализировалась на разработке лазерных систем отображения видео, а в 1976 году Мейман принял должность вице-президента TRW.
Понятие «лазер» составлено из начальных букв выражения, которое расшифровывается в переводе с английского, как «усиление света вследствие вынужденного излучения».
За свои достижения в физике Мейман был многократно награжден и дважды номинирован на Нобелевскую премию, но так ее не получил.
