● ประวัติการค้นพบ เลเซอร์ ●

● ประวัติการค้นพบ  เลเซอร์  ●


เลเซอร์(Laser) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า   ซึ่งเกิดจากกระบวนการที่เรียกว่า Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation  ความคิดในการสร้างเลเซอร์เริ่มจาก ทฤษฏีของไอน์สไตน์ (Albert Einstein)  ในปี ค.ศ. 1917      ซึ่งอธิบายหลักการปล่อยโฟตอนโดยการกระตุ้น (stimulated emission)  อะตอม   เพราะในการเกิดการปล่อยโฟตอนดังกล่าวจะทำให้เกิดความเข้มแสงเพิ่ม  ซึ่งเป็นหลักการของเลเซอร์โดยทั่วไป

ในปี ค.ศ. 1945  กอร์ดอน (James P. Gordon), ซีเจอร์ (H.J.Zuiger) และทาวเนส (Charles H. Townes) แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย  สหรัฐอเมริกา  ได้สร้างเมเซอร์ (Maser) สำเร็จเป็นครั้งแรก      เมเซอร์นี้ทำงานโดยการปล่อยโฟตอนแบบกระตุ้นและได้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงไมโครเวฟ (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)


            ในปี ค.ศ. 1958 ชอว์โลว์ (Arthur Schawlow) และทาวเนส (Charles Townes) ได้เสนอว่าหลักการของเมเซอร์สามารถนำมาใช้ในการผลิตคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงที่ตามองเห็น  ซึ่งเรียกว่า ออฟทิคอลเมเซอร์ (optical maser) หรือ LASER  ได้




            จากข้อเสนอของทาวเนส และชอว์โลว์  ได้ปรากฏเป็นจริงในอีก 2 ปีต่อมา  คือ ในปี ค.ศ. 1960 ไมแมน (Theodore Maiman) แห่งห้องปฏิบัติการวิจัยของบริษัทฮิวส์ (Hughes) สหรัฐอเมริกา  ได้สร้างเลเซอร์เครื่องแรกของโลกสำเร็จ   โดยเลเซอร์เครื่องแรกนี้เป็นเลเซอร์ทับทิม (ruby laser) ซึ่งเป็นเลเซอร์ของแข็ง (solid state laser) และให้แสงสีแดงเป็นช่วงๆ  หรือแบบพัลส์ (pulse) ที่มีความยาวคลื่น 694.3 nm




● ประวัติการค้นพบ  เลเซอร์  ●


ต่อมาในปลายปี ค.ศ. 1960  มีการสร้างเลเซอร์แก๊ส (gas laser)  เครื่องแรกของโลก   ซึ่งเป็นแก๊สผสมระหว่างฮีเลียมกับนีออนโดย จาวาน (A. Javan) , เบนเนท(W.R.Bennett. Jr.)  และ เฮอร์เรียท (D.R.Herriot)  แห่งห้องปฏิบัติการเบลล์ (Bell) สหรัฐอเมริกา  อย่างไรก็ตาม ฮีเลียม - นีออน เลเซอร์เครื่องแรกที่ให้รังสีอินฟราเรดอย่างต่อเนื่องที่ความยาวคลื่น 1.15 µm  และในปี ค.ศ. 1962  ริกเดน (J.D.Rigden) และไวท์ (A.D.White)   แห่งห้องปฏิบัติการเบลล์ก็ประสบผลสำเร็จในการสร้างฮีเลียม - นีออนเลเซอร์  ที่ให้แสงสีแดงอย่างต่อเนื่องที่ความยาวคลื่น 632.8 nm   ซึ่งถือว่าเป็นเลเซอร์เครื่องแรกที่ทำงานแบบต่อเนื่อง (continuous wave หรือ CW )  ในช่วงที่ตามองเห็น  การพัฒนาฮีเลียม - นีออนเลเซอร์ ยังคงดำเนินการมาจนถึงปัจจุบันเพราะเลเซอร์ชนิดที่เป็นเลเซอร์ที่รู้จัก  และใช้งานอย่างกว้างขวางที่สุดมากกว่าบรรดาเลเซอร์ต่างๆ ทั้งหมดที่สร้างมา   ยิ่งกว่านั้นเมื่อเร็วๆ นี้ได้มีการผลิตฮีเลียม - นีออนเลเซอร์  ในเชิงพาณิชย์ซึ่งให้แสงสีเขียว  และแสงอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่น  543.5 nm  และ  1532.5 nm  ตามลำดับ   นอกเหนือจากฮีเลียม - นีออนเลเซอร์ให้แสงสีแดงที่ใช้กันอยู่ทั่วไปแล้วอีกด้วย


            ในปี ค.ศ. 1962  เช่นกัน  ได้มีการค้นพบเลเซอร์แบบสารกึ่งตัวนำ (semiconductor diode laser  หรือเรียกสั้น ๆ ว่า  diode laser) ซึ่งเป็นแกลเลียม - อาร์เซไนต์ (GaAs p-n junction) และให้เลเซอร์ในช่วงใกล้อินฟราเรดหรือความยาวคลื่นประมาณ 8500 nm



 


            และนับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1962 เป็นต้นมา  ได้มีการค้นพบเลเซอร์แบบอื่น ๆ  อีกมากมาย    ซึ่งจะสรุปเฉพาะเลเซอร์ที่สำคัญ  ดังนี้


● ประวัติการค้นพบ  เลเซอร์  ●


การพัฒนาเลเซอร์ยังคงดำเนินต่อไปนี้  มีการค้นพบเลเซอร์ชนิดใหม่ๆ ที่มีความยาวคลื่นต่างๆ ดังเช่น  เอกไซเมอร์เลเซอร์ (excimer laser)  หรือ rare gas halide laser ที่พบในปี ค.ศ. 1975  เป็นเลเซอร์ที่ให้รังสีอัลตราไวโอเลตในช่วงความยาวคลื่นประมาณ 190 - 300 nm    และในปี ค.ศ. 1984 โรบินสัน (A.L Robinson)  และคณะแห่งห้องปฏิบัติการลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์  (Lawrence Livermore Laboratory) สหรัฐอเมริกา     ก็ประสบผลสำเร็จเป็นครั้งแรก ในการสร้างเอกเรย์เลเซอร์ (X-ray laser) ซึ่งให้รังสีในช่วงความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ประมาณ 1 - 2 A°


            จะเห็นได้ว่าได้มีการค้นพบเลเซอร์ชนิดต่างๆ มากมาย   ซึ่งเลเซอร์เหล่านี้สามารถให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้เกือบจะทุกความยาวคลื่น  ตั้งแต่รังสีเอกซ์ - อัลตราไวโอเลต - ช่วงที่ตามองเห็น - จนถึงรังสีอินฟราเรดและมีเลเซอร์อีกหลายชนิดที่ทำงานได้ทั้งแบบคลื่นต่อเนื่อง (continuous wave) และแบบพลัส์ (pulsed)  ดังนั้นปัจจุบันนี้เลเซอร์จึงถูกนำไปประยุกต์ใช้ในงานด้านต่างๅอย่างกว้างขวาง  


เครดิต  ...  ฟิสิกส์ราชมงคล


เครดิต :
 

ข่าวดาราบน Facebook อัพเดตไว เร็วทันใจ คลิกที่นี่!!



รวมเรื่องเด็ด ประเด็นดัง วันนี้