西方激光简史(四)

讲师风采
沈仲鑫
中科院研究生院兼职教授
讲师简介:
中科院研究生院兼职教授,且同时在美国旧金山能量技术公司和Penrson Assessment and information公司工作
视频简介:
在美国,1956年狄克(R.H.Dicke)发展了一个概念,叫“超发光”(superradiance), 还提出了“光弹”(optical bomb)的设想,里面包含了粒子数反转的思想。所谓超发光,是指当激发脉冲过后,由于自发辐射会产生一极强的光。同时他还在专利申请书中提出了运用法布里-珀罗干涉仪作为谐振腔的设想。不过,这项申请书是在1957年才批准的,对公众的影响不大。
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那么除了光泵以外,那么我们在1970年在斯坦福大学有发明了自由电子激光器,那么刚才是简单的把激光物理时代做了一番回顾。第四方面我们来看一看激光创新时代,激光创新时代东西就比较多了,激光光谱,那么前面已经说过,这个萧洛这个人非常能干的,他跟这个汤斯在早期的合作过,但是他很厉害,他离开他姐夫以后,他继续开发和使用激光器,由于他对于激光光谱的独立研究,他与Nicolaas Bloembergen共享了1981年的诺贝尔奖,那么1984年1月19号他在斯坦福大学演讲的时候就说,好,我猜想你们会说我爱玩,那就说对了,我喜欢通过尝试些什么,做一些实验来入门,来了解一门学科,我了解到的某事,那事虽然比较显碎,但不足以进入一个新的领域,或者发现什么,因为你永远不必知道某学科的一切,你所必须做的一切,就是认识你所不知道的某件事,你只要读部分最新的文章,你会看到他们停在哪里,以及你会看到,这差距在哪里。我个人认为,他这样的想法,有点道理的,你可以做调研,读所有的文章,当然你还不如你就是读你所感兴趣的这些项目的最新的文章,你就会看到,这个项目的进展的情况如何,那么你就可以着手来规划,你要做的工作。 好,那么刚才是萧洛,那么这个Nicolaas Bloembergen,他是生于1921年,现在还健在,他是生于荷兰的一个美国物理学家。他不仅与阿瑟萧洛,还有一个科学家,因研究激光光谱“用激光研究原子体系的”的工作共享了1981年的诺贝尔奖,而且他也是非线性光学的先驱。1981年,他在接受诺贝尔奖时说,“激光改进了人们之间的通信。光通信和信息矗立在今后几十年终进一步影响人们的生活。人与人,人们与人们之间的对话和信息转移成了人类重要的基本的事件。比起一个世纪前,它使全球的人们与人们间的联系极接近。”由于他率先用磁共振研究凝聚态物质,以及物质与相干辐射的相互作用,他得到了1974年物理科学领域的国家科学奖牌。早在1956年,他在哈佛大学还开发了微波固态脉泽。我是非常赞同,他说的话,比如说光通信的信息,事实证明就是这样。假如没有这个光通信,和信心处理,那么我们现在手机人手一个,那么方便的交换信息简直是不可想象的。 好,这一张是萧洛的照片,那么下面我们来看一看激光全息,1971年他生于1977年,卒于1979年,是匈牙利科学家,他奠定了全息方法的基础,得到了诺贝尔的物理学奖,那么这张照片也就是一只鹦鹉飞出了电视机的屏幕,这个也就是说是一个三维的,立体的电视,有没有可能,有可能,因为以前大家都看过,也就是三维的立体电影,那么现在呢,已经根据的方法,已经能够做成三维的电视,什么方法,就是全息的方法。好,除了我们在电视上面的重大突破,激光医学也有重大突破。这张照片是我国著名的跳水运动员郭晶晶,生于1981年,她在1988年在河北保定训练基地开始跳水训练,教练是李芳,1993年他进入河北省跳水队,教练员还是李芳,1995年进入国家跳水队,他的教练是于芬,1988年她师从钟少珍。郭晶晶是中国女子跳水队的领军人物,在2004年到2008年,她包揽了4枚3米板的金牌,据说因为她原来是戴眼睛的,她就经过了激光的手术,叫LASIK手术,对于她成功的进行了视网膜剥离的修补手术,所以她就扔掉了眼睛,这个诊所就把郭晶晶有品牌的照片就挂在诊所门口,我没有考证过是真是假,但是这个故事也就说明了,激光技术在医学上面的应用的重大的突破跟进展。 请看,三维光学干涉断层扫描,大家都知道B超,都知道超声波B超,但是可能比较少的人知道OCT,这个OCT它就是光学的干涉的就是就是扫描,这张照片就是一个手指头的,你看里面的就是微细的血管、神经、种种的组织,都看得很清楚,那么这个激光医学的最新进展,我们可以把它看成是一个激光超声,因为大家对B超都用得很多,这个可以称它是激光超声,你看这个照片中间这个垂直的线是焊管,它这个技术比X光技术还要更安全,图象更清楚更准确。这个技术是法国科学家发明的,到了1997年,在70年代的时候,贝尔实验室的阿瑟,他发明了光镜,也就是由激光来捕捉原子的过程,他的工作推动了,导致了在物理学和生物学的有力的进展,就是就继续的工作,现在Steven Chu,也就是朱棣文,现任美国能源部部长,当时的和他的同事,用激光减慢和操作原子,使发展了激光的冷却。那么为什么激光能够产生能源,也就是原子吸收了激光以后,做了无序发射后,可冷却到非常低的温度,激光的冷却是科学家们能够研究原子的基本性质,就是朱棣文和他同事们的工作,这项工作得到了1997年的诺贝尔奖,当然他还担任过劳伦斯研究员的工作。

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