2023 年,诺贝尔物理学奖授予了三位在阿秒激光领域作出贡献的科学家。很多人对“阿秒激光”感到陌生,本文旨在帮助你了解这一领域。
诺贝尔物理学奖一直重视激光研究,在此之前,已有6个诺贝尔奖与激光相关。今年再次颁发给阿秒激光研究。
1960年之前,激光对大多数人来说如同盲人谈颜色。而现在,激光笔随处可见,幼儿园儿童也知晓激光。
通常,人们只想到激光的颜色和亮度。激光的频率(波长)决定了其颜色,而发射功率影响亮度。
除了颜色和亮度,还有其他描述激光的方式吗?
当然,还有亮度。激光笔的功率越大,亮度越高,有的甚至能点燃火柴。
还有其他吗?可能想不出了。
专业人士在描述激光时,还会提到一个重要参数——脉冲宽度,简称脉宽。
理解阿秒激光的关键在于脉宽。最初,激光是连续发出的。想象激光笔像滋水枪,连续激光就像不断喷出的水流。
但有一种激光,水流以极短间隔喷出,类似发射水子弹。这种激光被称为脉冲激光。由于视觉残留,我们看不到单个脉冲,但它们能提供更高功率。
脉宽是激光脉冲间隔的时间单位。一秒的脉宽称为“秒光”,但脉冲激光的脉宽通常更短。
纳秒光(10亿分之一秒)、皮秒光(万亿分之一秒)、飞秒光(百万亿分之一秒)都是更短的时间单位。
阿秒光(10亿亿分之一秒)是目前人类能制造的最短时间间隔的激光。
阿秒激光有何用途?为何值得诺贝尔奖?它为研究微观世界提供了强有力的工具。
阿秒激光可视为能刺入原子内部的探针,直接触碰电子。
尽管1阿秒已经非常短,但未来我们可能需要更短脉宽的激光。普朗克时间(10^-44秒)是已知最短时间单位,1阿秒相当于3170亿亿年。
这就是今年的诺贝尔物理奖,你对阿秒激光有何看法?
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