แล้วก็มีแสงสว่าง

ดังนั้นหากจะต้องมีการแข่งขันกันสร้างเลเซอร์ขึ้นมา ก็เป็นการแข่งขันที่ Bell Labs คาดหวังเต็มที่ว่าจะชนะ แต่ทีมเต็งต้องเผชิญกับการแข่งขันอย่างรวดเร็ว Townes เป็นที่ปรึกษาที่ Bell Labs แต่เมื่อบทความของเขาได้รับการตีพิมพ์ในปี 1958 เขาก็กลับมาที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ที่นั่น เขาเริ่มพยายามสร้างเลเซอร์โดยใช้ไอโพแทสเซียมร้อน ซึ่งเป็นตัวกลางที่อธิบายไว้ในกระดาษ ชอว์โลว์ตัดสินใจ

ไม่เข้าร่วม

การแข่งขันโดยตรงกับทาวน์ส์ และเลือกทับทิมเป็นวัสดุเลเซอร์ทางเลือกที่มีศักยภาพ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเบลล์แล็บส์มีทับทิมสังเคราะห์จำนวนมากสำหรับการวิจัยเกี่ยวกับเมเซอร์ ทีมที่สองของ Bell Labs กำลังศึกษาการปล่อยก๊าซที่มองเห็นได้จากผลึกแคลเซียม-ฟลูออไรด์ที่เจือด้วยโลหะหายากหลายชนิด 

หนึ่งในสามนำโดยอดีตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษากำลังพยายามสร้างเลเซอร์ก๊าซโดยใช้ฮีเลียมและนีออนนอกจาก Bell Labs แล้ว สถาบันวิจัยอื่นๆ ทั่วโลกก็เข้าร่วมการแข่งขันในไม่ช้า ในสหรัฐอเมริกาเพียงแห่งเดียว มีความพยายามในการวิจัยครั้งใหญ่คู่แข่งที่แข็งแกร่งอีกราย

คือ Gordon Gould อดีตนักเรียนของ Townes ซึ่งได้คิดค้นแนวคิดเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ใช้ไอโซเดียมในปี 1957 โดยตั้งคำว่า “เลเซอร์” ในกระบวนการนี้ ในปีต่อมา โกลด์ละทิ้งวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกและเข้าร่วมกับ TRG ซึ่งเป็นบริษัทวิจัยเอกชน เพื่อที่เขาจะได้ทำตามแนวคิดของเขา 

บริษัทได้รับเงินสนับสนุน 1 ล้านดอลลาร์จากสำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันประเทศเพื่อทำงานเกี่ยวกับเลเซอร์ แต่โกลด์ถูกกันไม่ให้มีส่วนร่วมในโครงการนี้เนื่องจากถูกจัดประเภทและเขาไม่สามารถผ่านการรับรองด้านความปลอดภัยได้ รายการล่าช้าม้ามืดในการแข่งขันคือ 

ซึ่งขณะนั้นอยู่ที่ ซึ่งเป็นหน่วยงานวิจัยของบริษัท ไมมานเป็นวิศวกรโดยการฝึกอบรมและเปลี่ยนมาเรียนฟิสิกส์ โดยศึกษาการแบ่งโครงสร้างอย่างละเอียดของระดับพลังงานในอะตอมฮีเลียมที่ตื่นเต้นที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดภายใต้การดูแลของวิลลิส แลมบ์ ผู้ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์

ในปี พ.ศ. 2498 

ในภารกิจสร้างเลเซอร์ ประสบการณ์ด้านวิศวกรรมและฟิสิกส์ของ Maiman จะพิสูจน์ให้เห็นถึงความจำเป็น  เข้าสู่การแข่งขันล่าช้า ณ จุดที่นักวิจัยหลายคนดูเหมือนจะยอมแพ้ ยิ่งไปกว่านั้น ฮิวจส์ยังโน้มน้าวใจให้ทุนสนับสนุนความสนใจในเลเซอร์ ท้ายที่สุดมันอยู่ในธุรกิจการบินและอวกาศ 

“เท็ดทำข้อตกลงกับฮิวจ์” แคธลีน ภรรยาของไมมานเล่าระหว่างให้สัมภาษณ์ (ไมมานเสียชีวิตในปี 2550 อายุ 79 ปี) “หากเขาประสบความสำเร็จในการส่งมอบยานเมเซอร์ให้กับกองทัพวิศวกร เขาจะได้รับเวลาเก้าเดือนและเงิน 50,000 ดอลลาร์เพื่อสร้างแสงสว่างที่สอดคล้องกัน 

เขาไปทำงานเพื่อทำให้มาสเซอร์ใช้งานได้จริงมากขึ้น และเพิ่มน้ำหนักจาก 5,000 ปอนด์เป็น 2.5 ปอนด์ และยังปรับปรุงความกว้างของเส้นอีกด้วย ด้วยเหตุนี้ เขาจึงสามารถทำโครงการเฉพาะเกี่ยวกับเลเซอร์ได้” เช่นเดียวกับชอว์โลว์ Maiman เริ่มตรวจสอบทับทิมในฐานะวัสดุเลเซอร์ 

เพราะเขาคุ้นเคยกับคุณสมบัติของมันจากงานเมเซอร์ของเขา ทับทิมเป็นผลึกของอลูมิเนียมออกไซด์ที่มีโครเมียมในปริมาณเล็กน้อย – ประมาณ 0.5% ในกรณีของพลอยทับทิม และประมาณ 10 ในนั้นอยู่ในทับทิม “สีชมพู” ที่ใช้ในอุตสาหกรรม นอกจากการเปล่งคลื่นไมโครเวฟแล้ว ทับทิมสีชมพู

ยังดูดกลืนแสงอย่างมากในส่วนสีเขียวของสเปกตรัมออปติก และเรืองแสงในสีแดง พฤติกรรมดังกล่าวเป็นผลมาจากระบบพลังงานสามระดับของทับทิมสีชมพู (รูปที่ 1) เมื่อทับทิมสีชมพูดูดกลืนแสงสีเขียว อิเล็กตรอนจะถูกเลื่อนจากสถานะพื้นไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น จากนั้นอิเล็กตรอน

จะสูญเสียพลังงานผ่านการคลายความร้อน (การสั่นของแลตทิซ) ซึ่งจบลงที่ระดับพลังงานขั้นกลางที่แพร่กระจายได้ แต่ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2502 หลังจากไมมานเริ่มโครงการได้ไม่นาน ชอว์โลว์ก็ประกาศต่อสาธารณชนว่าทับทิมสีชมพูไม่สามารถทำงานเป็นเลเซอร์ได้ เพื่อให้เกิดการปลดปล่อย

ออกมา อิเล็กตรอนจำเป็นต้องอยู่ในระดับพลังงานด้านบนมากกว่าระดับต่ำกว่า ซึ่งเป็นสภาวะที่เรียกว่าการผกผันของจำนวนประชากร ชอว์โลว์โต้แย้งว่ามันจะยากเกินไปที่จะบรรลุการผกผันนี้ในระบบสามระดับ เนื่องจากสถานะพื้นในระบบดังกล่าวมักจะเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน เขายืนยันว่าจะง่ายกว่ามาก

ในการบรรลุผล

ของการผกผันของประชากรในระบบสี่ระดับที่มีระดับพลังงานว่างเปล่าระหว่างสถานะพื้นและระดับที่แพร่กระจายได้ (รูปที่ 2) ด้วยคำแนะนำของนักวิทยาศาสตร์ที่นับถือเกี่ยวกับทับทิมสีชมพู นายจ้างของ Maiman จึงลังเลที่จะให้ทุนกับแนวคิดของเขาต่อไป ซึ่งมันกำลังทำอยู่เอง แต่ Maiman 

ช่วงเวลาแห่งความสงสัยเพียงอย่างเดียวของ Maiman เกิดขึ้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์ที่เขาฝึกฝนมาเป็นการส่วนตัว Irwin Wieder ตีพิมพ์บทความที่อ้างว่าประสิทธิภาพควอนตัมของการเรืองแสงทับทิมมีค่าเพียง 1% หรืออีกนัยหนึ่งคือโฟตอนที่ดูดกลืนโฟตอนเพียงตัวเดียวใน 100 โฟตอนที่ปล่อยออกมา 

( ทบทวนเครื่องมือวิทยาศาสตร์ 30 995) หากเป็นจริง นี่หมายความว่าเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสูบฉีดพลังงานเข้าไปในทับทิมอย่างเพียงพอเพื่อให้เกิดการปลดปล่อยออกมา แต่แทนที่จะยอมแพ้ Maiman ได้คิดค้นการทดลองเพื่อหาสาเหตุที่ประสิทธิภาพควอนตัมของสารเรืองแสงทับทิมควรต่ำมาก 

เพื่อเป็นแนวทางในการค้นหาทางเลือกที่เหมาะสม เมื่อไม่พบคำตอบ ในที่สุด เขาก็ได้ทำการวัดค่าทับทิมด้วยตัวเอง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพทางควอนตัมนั้นใกล้เคียงกับ 75% จริง ๆนี่เป็นเรื่องปกติของแนวทางการวิจัยของ Maiman อ้างอิงจาก Kathleen “เท็ดเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่รอบคอบมาก และแม่นยำมากในงานของเขา” เธอกล่าว “เขาไม่ได้ทำอะไรตามมูลค่า เขาคำนวณแล้วคำนวณใหม่

credit: serailmaktabi.com
carrollcountyconservation.com
juntadaserra.com
kylelightner.com
walkernoltadesign.com
catalunyawindsurf.com
frighteningcurves.com
moneycounters4u.com
kennysposters.com
kentuckybuildingguide.com