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亞歷山大·米哈伊洛維奇·普羅霍羅夫(俄語:АлександрМихайловичПрохоров,1916年7月11日-2002年1月8日),出生於澳大利亞阿瑟頓,是一名蘇聯物理學家,曾獲得過1964年諾貝爾物理學獎

研究歷程

普羅霍羅夫1916年7月11日出生於澳大利亞昆士蘭州艾瑟頓一個流亡的俄國革命工人家庭里,1923年回到祖國蘇聯。從小學到大學,他的學習成績始終名列前茅。1939年以優異成績畢業於列寧格勒大學物理系,同年進入蘇聯科學院列別捷夫研究所振動實驗室當研究生。1941年—1944年戰爭期間在作戰部隊服役,負傷後復員回到列別捷夫研究所,繼續從事研究工作。1960年,普羅霍羅夫當選為蘇聯科學院通訊院士,1966年當選為院士。1968年他被任命為列別捷夫物理研究所副所長。普羅霍羅夫由於研製分子振盪器與他的同事巴索夫一起獲得列寧獎金,他還由於在亞毫米波波譜學方面的工作獲得蘇聯國家獎。他被授予社會主義勞動英雄稱號,曾四次獲列寧勳章

普羅霍羅夫在他當研究生的1944年—1950年間,就建立了關於電子管振盪器中的頻率穩定性理論,首次獲得同步加速器中電子的超高額相干輻射,並開始了氣體波譜學的研究。就在這些研究中,他萌發了研製分子振盪器的想法。

普羅霍羅夫所依據的原理是物質中電子的受激發射效應。實際上就是愛因斯坦早在1916年就提出的受激輻射概念。設有兩個能級,其能量分別為E1及E2,若上能級粒子數密度大於下能級粒子數密度,就形成了波同頻率、同方向、同偏振,因而就使入射電磁波得到放大。一個能放大的系統,如果適當加大正反饋,就能形成振盪。這就是量子放大與量子振盪的基本原理。

1958年普羅霍羅夫和湯斯分別發表文章,指出光學中使用的法布里-珀羅標準具可用作從亞毫米波直到可見光波段的諧振腔。與微波諧振腔相比,這是一種開放式的腔。兩塊具有高反射率的半透鏡對面放置,其間隔遠大于波長。但入射電磁波從垂直於鏡面的方向射入腔中後,在兩鏡面間來回反射,形成駐波,起着諧振腔的作用。在他們的理論指導下,兩年後就發明了激光器[1]

巴索夫1922年12月14日出生於俄羅斯的烏斯曼,父親是一位大學教授。巴索夫於1941年在優龍涅什中學畢業。衛國戰爭中在部隊服役。1946年進入莫斯科機械學院,1950年畢業。從1948年起,巴索夫就在蘇聯科學院列別捷夫物理研究所振動實驗室任實驗員,大學畢業後繼續在該研究所工作,並升任工程師,1956年獲得博士學位,1963年,任該所新建立的量子電子學實驗室主任,兼莫斯科工程物理學院(原莫斯科機械學院)教授。普羅霍羅夫與巴索夫聯名發表的兩篇有關微波激射器的開創性論文,第一作者都是巴索夫,第二作者是普羅霍羅夫。可見,巴索夫在這項有歷史意義的工作中起了何等的作用。當時巴索夫還未取得博士學位。

巴索夫又一項重要的科學貢獻是對半導體激光器的研究。早在第一台激光器問世以前,巴索夫在1959年就提出了半導體激光器的方案。在半導體上加上足夠強的脈衝電場,在強電場作用下,大量原子通過碰撞而被電離,導帶中的電子數及價帶中的空穴數均急劇增多。當電場撤去後,在一定條件下,可以產生粒子數反轉狀態。1961年,巴索夫又提出p-n結注入式激光器的原理,發表於蘇聯《實驗與理論物理》雜誌上。他還導出了產生受激發射的條件。據此,好幾個研究組在1962年先後製成了半導體激光器。巴索夫用砷化鎵(GaAs)在77K下獲得近紅外光的受激輻射。這種類型的激光器後來得到不斷的完善,改進了結構,降低了閾值電流,提高了效率,壓縮了激光線寬,特別是使其能在室溫下工作。到了70年代後期,已逐漸形成了在應用上大發展的局面。成為當前應用最廣的一種半導體激光器。

巴索夫倡導激光引發熱核聚變,在1962年蘇聯科學院主席團會議上,以及在1963年巴黎國際量子電子學大會上,他都提出了這個建議。他一方面研製大功率的激光器和研究靶技術;另一方面深入了解產生這種效應的物理條件。1968年,實現了用強激光照射氘化鋰(LiD)靶,首次發現從靶中產生出了中子[2]

巴索夫還致力於尋求新的原理與途徑以產生大功率激光。從1962年起,他和他的合作者在化學激光器方面進行了深入研究,製成大功率脈衝和連續的氟化氫化學激光器、大功率納秒脈衝光解離碘激光器、用電離的新型高氣壓氣體激光器和準分子激光器。他們在信息的光學處理方法、激光穩頻、激光頻標、激光誘發化學反應、金屬表面的激光塗層與固化等方面都有重要工作。在非線性光學方面,產生激波的爆發性化學激光器方面,巴索夫都起到了先驅者。

視頻

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參考文獻