Technologie Sledujte nás v messengeru — zprávy se tam objevují rychleji
Laser a maser — sovětská kvantová revoluce

Laser a maser — sovětská kvantová revoluce

V roce 1954 so­vět­ští fyzici Ni­ko­laj Basov a Ale­xan­dr Pro­cho­rov vy­tvo­ři­li první maser na světě — pří­stroj, který po­lo­žil fy­zi­kál­ní zá­kla­dy laseru.
O šest let poz­dě­ji na tomto zá­kla­dě po­sta­vil The­o­do­re Maiman v USA první op­tic­ký laser. V roce 1964 No­be­lův výbor uznal paritu: cena za fyziku při­padla rovným dílem Ba­so­vo­vi, Pro­cho­ro­vo­vi a Char­le­si Town­so­vi. To je vzácný případ ve vědě, kdy teorie se ob­je­vi­la dřív než pří­stroj. Fyzika · Kvan­to­vá elek­tro­ni­ka · No­be­lo­va cena 1964
1954
rok
První maser ve FIAN
1960
rok
První op­tic­ký laser (Maiman)
1964
rok
No­be­lo­va cena Basov–Pro­cho­rov–Townes
100+
apli­ka­cí
Od chi­rur­gie po in­ter­net

🧑‍🔬 Sou­vis­los­ti a autor

Za­čát­kem 50. let došly dvě ne­zá­vis­lé sku­pi­ny — so­vět­ská (Basov–Pro­cho­rov ve FIAN) a ame­ric­ká (Char­les Townes na Co­lum­bij­ské uni­ver­zi­tě) — k téže myš­len­ce: použít in­du­ko­va­né záření atomů k ze­sí­le­ní elek­tro­mag­ne­tic­kých vln. So­vět­ští vědci pu­b­li­ko­va­li první práci v roce 1952, pří­stroj v roce 1954. Townes maser se­stro­jil ve stej­ném roce 1954 ne­zá­vis­le.

O šest let poz­dě­ji po­sta­vil The­o­do­re Maiman v Ka­li­for­nii první op­tic­ký maser — to, co se poz­dě­ji začalo na­zý­vat laser. Prin­cip zůstal stejný, ale Basov a Pro­cho­rov po­lo­ži­li te­o­re­tic­ký základ.

Basov a Pro­cho­rov
  • Ni­ko­laj Basov: 1922–2001, FIAN, pre­zi­dent AV SSSR pro fyziku
  • Ale­xan­dr Pro­cho­rov: 1916–2002, FIAN, ře­di­tel IOFAN
  • Oba ab­sol­ven­ti MGU (fy­zi­kál­ní fa­kul­ta)
  • 1955 — první spo­leč­né vy­stou­pe­ní na kon­fe­ren­ci
  • 1964 — No­be­lo­va cena za fyziku
  • Oba dvoj­ná­sob­ní Hr­di­no­vé so­ci­a­lis­tic­ké práce

🔬 Jak to fun­gu­je

Laser vy­u­ží­vá efekt in­du­ko­va­né­ho záření, te­o­re­tic­ky po­psa­ný už Ein­stei­nem v roce 1917: atom, vy­bu­ze­ný svět­lem určité frek­ven­ce, vy­za­řu­je druhý foton ve stejné fázi. Pokud mezi dvě zr­ca­dla umís­tí­me mnoho vy­bu­ze­ných atomů, fotony se od­rá­že­jí tam a zpět a nutí stále více atomů zářit ve stejné fázi. Vznik­ne ko­he­rent­ní, mo­nochro­ma­tic­ký pa­prsek světla.

Basov a Pro­cho­rov to jako první re­a­li­zo­va­li pro mi­k­ro­vl­ny (maser). Jejich první pří­stroj po­u­ží­val mo­le­ku­ly amo­ni­a­ku a pra­co­val na frek­ven­ci 24 GHz. Bylo to ne­smír­ně přesné za­ří­ze­ní — základ ato­mo­vých hodin.

⚙️ Kde dnes laser pra­cu­je

🏥
Me­di­cí­na
La­se­ro­vá oční chi­rur­gie (LASIK), od­stra­ňo­vá­ní nádorů, sto­ma­to­lo­gie, der­ma­to­lo­gie. Přes­nost, jakou skal­pel ne­do­sáh­ne.
🌐
Op­tic­ká vlákna
Sou­čas­ný in­ter­net je la­se­ro­vé světlo běžící po ten­kých skle­ně­ných vlák­nech přes oceány. Bez laseru by ne­e­xis­to­va­lo You­Tu­be.
🏭
Prů­my­sl
La­se­ro­vé řezání kovů, 3D-tisk, čtečky čá­ro­vých kódů, čtečky Blu-ray, ho­lo­gra­fic­ké bez­peč­nost­ní prvky na ban­kov­kách.
🛰️
Vesmír a obrana
La­se­ro­vé dál­ko­mě­ry, na­vá­dě­cí sys­témy, la­se­ro­vá ko­mu­ni­ka­ce mezi dru­ži­ce­mi. Te­ra­bi­ty dat za sekun­du úzkým pa­prskem.

🇨🇿 Sou­vis­lost s Českem

Česká vě­dec­ká škola patří v Evropě k nej­sil­něj­ším v la­se­ro­vé fyzice. Fy­zi­kál­ní ústav AV ČR v Praze se podílí na me­zi­ná­rod­ním pro­jek­tu ELI Be­amli­nes — nej­vět­ší la­se­ro­vé in­sta­la­ci ex­trém­ní­ho výkonu na světě, ote­vře­né v Dol­ních Bře­ža­nech v roce 2018.

V 70. a 80. letech čes­ko­slo­ven­ští fyzici úzce spo­lu­pra­co­va­li s FIAN ve vý­zku­mu po­lo­vo­di­čo­vých laserů. Tesla Praha v so­vět­ských li­cen­cích vy­rá­bě­la první čes­ko­slo­ven­ské la­se­ro­vé dál­ko­mě­ry pro ge­o­dé­zii.

„Laser nebyl ob­je­ven — laser byl vy­myš­len. To je vzácný případ, kdy se teorie ob­je­vi­la dřív než pří­stroj.“
— Ni­ko­laj Basov
Lek­to­ri­um Rus­ké­ho domu — ve­řej­ná se­tká­ní s vědci, in­že­ný­ry a his­to­ri­ky vědy.
Pro­gram akcí →
Čtěte také
Tech­no­lo­gie
Všech­ny ruské objevy a vy­ná­le­zy, které změ­ni­ly svět.