лазер

Ответ от Ѓженок[гуру]
История изобретения лазера началась с предположения.. .А именно: в 1916 году Альберт Энштейн создал теорию взаимодействия излучения с веществом, из которой вытекала принципиальная возможность создания квантовых усилителей и генераторов электромагнитных волн, да и Алексей Толстой, в своем знаменитом романе "Гиперболоид инженера Гарина", писал примерно об этом же.
Однако первая попытка экспериментально обнаружить индуцированное излучение была только в 1928 году, когда Ланденбург, изучая отрицательную дисперсию света, сформулировал условия обнаружения индуцированного излучения как преобладание его над поглощением (условие инверсии) , отметив, что для этого необходимо специальное избирательное возбуждение квантовой системы.
До 50-х годов были только предпосылки создания лазера, пока в 1955 году ученые Николай Басов и Александр Прохоров не разработали квантовый генератор - усилитель микроволн с помощью индуцированного излучения, активной средой которого является аммиак.
Изобретение лазера, использующего аммиак, позволило американским ученым Чарльзу Таунсу и Артуру Шавлову через два года начать разработку принципов лазера. Работая параллельно в том же направлении, Александр Прохоров в 1958-м использовал для создания лазера резонатор Фабри-Перо, представляющий собой два параллельных зеркала, одно из которых полупрозрачно.
Свет — это поток испускаемых атомами особых частиц — фотонов, или квантов электромагнитного излучения. Их следует представлять себе в виде отрезков волны, а не как частицы вещества. Каждый фотон несёт строго определённую порцию энергии, выброшенной атомом. Но чтобы атом мог излучать энергию, он должен иметь некоторый её запас.
Когда энергия атома минимальна, говорят, что он находится на низшем, или стабильном, энергетическом уровне. Все остальные его уровни называются возбуждёнными. В стабильном состоянии атом может существовать неограниченно долго, а с возбужденного уровня стремится «упасть» , отдав энергию. При переходе с высокого уровня на более низкий атом и излучает фотон.
На любом возбужденном энергетическом уровне атом находится какое-то время. Потом он обязательно самопроизвольно возвращается в стабильное состояние, излучив фотон. Но если этот срок достаточно велик (по атомным масштабам) , может сработать другой механизм излучения. Атом тогда «соскочит» с верхнего уровня на нижний под влиянием пролетающего мимо фотона. Нужно только, чтобы энергия фотона была равна разности энергий атомных уровней.
Вызвавший излучение и излученный фотоны абсолютно идентичны, их частоты равны и фазы одинаковы. Когда они встретятся с двумя возбужденными атомами, фотонов станет 4. Потом 8, 16 и т. д. Возникнет лавина неотличимых друг от друга фотонов, образующих так называемое монохроматическое (одноцветное) когерентное излучение. Это вынужденное излучение обладает целым рядом интересных свойств.