Теодор Вольфганг Хенш (родился 30 октября 1941 г.) - немецкий физик . Он получил четверть Нобелевской премии по физике 2005 г. за «вклад в развитие лазерной прецизионной спектроскопии , включая технику гребенчатой оптической частоты », разделив эту премию с Джоном Л. Холлом и Роем Дж. Глаубером .
Хэнш является директором Института квантовой оптики им. Макса Планка ( квантовая оптика ) и профессором экспериментальной физики и лазерной спектроскопии в Университете Людвига-Максимилиана в Мюнхене , Бавария , Германия.
биография
Хэнш получил среднее образование в Гельмгольце-гимназии Гейдельберге и получил свой Diplom и докторскую степень от Рупрехт-Карлс-Universität Heidelberg в 1960 - х годах. [1] Впоследствии он стал профессором Стэнфордского университета , в Калифорнии с 1975 по 1986 год он был удостоен Комсток премии в области физики из Национальной академии наук в 1983 г. [2] В 1986 году он получил Майкельсон медаль из Института Франклина . [3] В том же году Хенш вернулся в Германию, чтобы возглавить Институт Квантеноптики Макса Планка . В 1989 году он получил Лейбниц премию в Deutsche Forschungsgemeinschaft , которая является самой высокой чести удостаивались в немецких исследований. В 2005 году он также получил Премию Отто Хана города Франкфурта-на-Майне , Общество немецких химиков и Немецкое физическое общество. В том же году Оптическое общество Америки наградило его медалью Фредерика Айвса и статусом почетного члена в 2008 году.
Один из его учеников, Карл Э. Виман , получил Нобелевскую премию по физике в 2001 году.
В 1970 году он изобрел новый тип лазера, который генерировал световые импульсы с чрезвычайно высоким спектральным разрешением (то есть все фотоны, испускаемые лазером, имели почти одинаковую энергию с точностью до 1 части на миллион). С помощью этого прибора ему удалось измерить частоту перехода бальмеровской линии атомарного водорода с гораздо большей точностью, чем раньше. В конце 1990-х он и его коллеги разработали новый метод измерения частоты лазерного излучения с еще более высокой точностью, используя устройство, называемое генератором гребенчатой оптической частоты . Затем это изобретение было использовано для измерения линии Лаймана атомарного водорода с необычайной точностью 1 часть на сто триллион. С такой высокой точностью стало возможным искать возможные изменения фундаментальных физических констант Вселенной с течением времени. За эти достижения он стал со-лауреатом Нобелевской премии по физике за 2005 год.
Предыстория Нобелевской премии
Нобелевская премия была присуждена профессору Хеншу в знак признания его работы в конце 1990-х годов в Институте Макса Планка в Гархинге, недалеко от Мюнхена, Германия. Он разработал оптический «частотный гребенчатый синтезатор», который впервые позволяет с исключительной точностью измерять количество световых колебаний в секунду. Эти измерения оптической частоты могут быть в миллионы раз точнее, чем предыдущие спектроскопические определения длины волны света.
Работа в Гархинге была мотивирована экспериментами по очень точной лазерной спектроскопии атома водорода. Этот атом имеет особенно простую структуру. Точно определив его спектральную линию, ученые смогли сделать выводы о том, насколько действительны наши фундаментальные физические константы - если, например, они медленно меняются со временем. К концу 1980-х годов лазерная спектроскопия водорода достигла максимальной точности, допускаемой интерферометрическими измерениями оптических длин волн.
Таким образом, исследователи из Института квантовой оптики Макса Планка размышляли о новых методах и разработали синтезатор с гребенчатой оптической частотой. Его название происходит от того факта, что он генерирует световой спектр из одноцветных ультракоротких импульсов света. Этот спектр состоит из сотен тысяч четких спектральных линий с постоянным интервалом частот.
Такая частотная гребенка похожа на линейку. Когда частота конкретного излучения определена, ее можно сравнивать с чрезвычайно острыми спектральными линиями гребенки до тех пор, пока не будет обнаружена одна "подходящая". В 1998 году профессор Хенш получил премию Philip Morris Research за разработку этого «измерительного устройства».
Одним из первых применений этого нового типа источника света было определение частоты очень узкого ультрафиолетового двухфотонного перехода водорода 1S-2S. С тех пор частота определялась с точностью до 15 знаков после запятой.
В настоящее время частотная гребенка служит основой для измерения оптической частоты в большом количестве лабораторий по всему миру. С 2002 года компания Menlo Systems, в основании которой сыграл роль Институт Макса Планка в Гархинге, поставляет коммерческие частотные гребенчатые синтезаторы в лаборатории по всему миру.
Лазерная разработка
Хэнш представил внутрирезонаторное телескопическое расширение луча для решетчатых лазерных генераторов [4], создав таким образом первый перестраиваемый лазер с узкой шириной линии. Считается, что эта разработка оказала большое влияние на разработку дополнительных лазерных генераторов с узкой шириной линии с несколькими призматическими решетками . [5] В свою очередь, перестраиваемые органические лазеры с узкой шириной линии и твердотельные лазеры, использующие полное освещение решетки, оказали большое влияние на лазерную спектроскопию . [6]
Рекомендации
- ^ Нобелевский фонд . "Биографический: Теодор В. Хэнш" . Проверено 4 марта 2019.
- ^ "Премия Комстока по физике" . Национальная академия наук . Архивировано из оригинального 29 декабря 2010 года . Проверено 13 февраля 2011 года .
- ^ "База данных лауреатов Франклина - лауреаты медали Альберта Михельсона" . Институт Франклина . Архивировано из оригинала 6 апреля 2012 года . Проверено 16 июня 2011 года .
- ^ Т. В. Хэнш, Периодически импульсный перестраиваемый лазер на красителе для спектроскопии высокого разрешения, Appl. Опт. 11 , 895–898 (1972).
- ^ FJ Дуарте , перестраиваемый лазер Оптик (Elsevier Academic, НьюЙорк, 2003).
- ^ В. Демтредер , Лазерная спектроскопия: основные принципы , 4-е изд. (Springer, Берлин, 2008 г.).
Внешние ссылки
- Теодор В. Хэнш на Nobelprize.org
- Институт квантовой оптики Макса Планка
- Патенты США Теодора Ханса
- Домашняя страница Хэнша в MPI для квантовой оптики
- Видеоинтервью с Теодором Хэншем
- Домашняя страница Хенша в LENS (Firenze)
- Групповая фотография, сделанная на выставке Lasers '95, включая (справа налево) Марлана Скалли , Теодора В. Хэнша, Карла Э. Вимана и Ф. Дж. Дуарте .