你好,这里是百利留学声,我是为你带来100位诺奖得主传奇故事的Yoyo老师。昨天我和你分享了美国物理学家、“激光之父”查尔斯·汤斯构思并研制出世界上第一台微波激射器的故事,他也因此而荣获1964年的诺贝尔物理学奖。正是因为他的研究,科学家们在1960年基于微波器的开放式谐振腔构型研制出了激光器。而激光也从此进入我们的生活,成为了不可或缺的一部分。
在汤斯撰写的《激光如何偶然发现:一名科学家的探险历程》一书中,汤斯回顾了自己的成长历程和科研生涯,以本人的视角讲述了一个引人入胜的科学发现故事,还有随之而来的专利纠纷。如果屏幕前的你想要了解这个重要的历史事件背后的故事,以及汤斯作为一名杰出的科学家是如何锲而不舍地进行研究工作,最终发现了物理学宝藏的话,欢迎你深入阅读汤斯的自传,并在评论区和我互动,留下你的感言。
那么以汤斯的研究为基石发展出的激光技术到底对于我们的生活有多么重要的意义呢?接下来的时间我们来探讨一下这个话题。激光被称为“20世纪60年代的新光源”,由于它具有方向性好、亮度高、单色性好等特点而得到了广泛的应用。激光的理论源头其实是爱因斯坦。1917年,爱因斯坦提出了“光与物质相互作用”的技术理论。这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,高能级粒子受到某种光子的激发,会从高能级跃迁到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,这就叫“受激辐射的光放大”,简称激光。
气体、液体和固体都能产生激光,现在发现的激光工作物质有几千种,波长范围从X射线到远红外。激光技术的核心是激光器,激光器的种类很多,可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。进入21世纪后,激光技术迈入快速发展阶段,促进了多学科的深度融合和多场景条件下的应用。例如激光加工技术就特别适用于自动化加工,可在金属和非金属材料上进行切割、打孔、刻槽等操作;激光手术利用激光能产生高能量、聚焦精确的单色光并具有一定穿透力的特性,去除或破坏目标人体组织﹐以便达到治疗的目的;还有激光武器,不仅出现在科幻电影《星球大战》中,现实的激光也被广泛应用于防空、反坦克、轰炸机自卫等军事用途。可以说,激光的妙用真是不胜枚举,激光技术已经渗透进我们生活的方方面面,在我们难以察觉的地方无声无形地惠泽着大众。如果没有激光技术,现代社会的摩登生活将难以为继,激光的重要性可见一斑。
创造出激光技术的科学家无疑是人类之光,那么培养出如此杰出的科学家的学校是不是更厉害呢?明天的节目我就来为你揭晓。感谢你的聆听,我们明天见!