Теодор В. Хэнш

Теодор Вольфганг Хэнш
Теодор Хэнш на встрече лауреатов Нобелевской премии в Линдау 2012 года
Рожденный	( 1941-10-30 ) 30 октября 1941 г. Гейдельберг , Германия
Альма-матер	Гейдельбергский университет
Известный	Лазерная прецизионная спектроскопия Лазерное охлаждение
Научная карьера
Поля	Физика
Учреждения	Университет Людвига Максимилиана Институт Макса Планка Стэнфордский университет Европейская лаборатория нелинейной спектроскопии (LENS), Флорентийский университет
Докторантура	Питер Э. Тошек
Другие научные консультанты	Кристоф Шмельцер Артур Л. Шавлоу
Докторанты	Карл Э. Виман Маркус Грейнер Иммануэль Блох Тилман Эсслингер
Подпись

Теодор Вольфганг Хэнш (англ. Немецкое произношение: [ˈteːodoːɐ̯ ˈhɛnʃ] ; родился 30 октября 1941) — немецкий физик . Он получил одну треть Нобелевской премии по физике 2005 года за «вклад в развитие лазерной прецизионной спектроскопии , включая метод гребенки оптических частот », разделив премию с Джоном Л. Холлом и Роем Дж. Глаубером .

Хэнш — директор Макса Планка Института квантовой оптики и профессор экспериментальной физики и лазерной спектроскопии в Университете Людвига-Максимилиана в Мюнхене , Бавария , Германия.

Биография

Хэнш получил среднее образование в гимназии имени Гельмгольца в Гейдельберге, а также получил диплом и докторскую степень в Университете Рупрехта-Карла в Гейдельберге в 1960-х годах. Впоследствии он был научным сотрудником НАТО в Стэнфордском университете вместе с Артуром Л. Шавлоу с 1970 по 1972 год. Хэнш стал доцентом Стэнфордского университета , Калифорния , с 1975 по 1986 год. Он был удостоен премии Комстока по физике Национальной академии наук. в 1983 году. В 1986 году он получил медаль Альберта А. Майкельсона от Института Франклина . В том же году Хэнш вернулся в Германию, чтобы возглавить Институт Макса Планка по квантовой оптике . В 1989 году он получил премию Готфрида Вильгельма Лейбница Deutsche Forschungsgemeinschaft , которая является высшей наградой, присуждаемой в немецких исследованиях. В 2005 году он также получил Премию Отто Хана города Франкфурта-на-Майне , Общества немецких химиков и Немецкого физического общества. В том же году Оптическое общество Америки наградило его медалью Фредерика Айвза 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 (т.е. все фотоны, испускаемые лазером, имели почти одинаковую энергию с точностью до 1 миллионной доли). С помощью этого прибора ему удалось измерить частоту перехода бальмеровской линии атомарного водорода с гораздо большей точностью, чем раньше. В конце 1990-х годов он и его коллеги разработали новый метод измерения частоты лазерного света с еще более высокой точностью, используя устройство, называемое генератором гребенчатых оптических частот . Это изобретение затем было использовано для измерения линии Лаймана атомарного водорода с необычайной точностью — 1 часть на сто триллионов. 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 Хэншу в знак признания работы, которую он проделал в конце 1990-х годов в Институте Макса Планка в Гархинге, недалеко от Мюнхена, Германия. Он разработал оптический «гребенчатый синтезатор частот», который впервые позволяет с чрезвычайной 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 простое строение. 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 гребенчатый синтезатор оптических частот. Его название происходит от того факта, что он генерирует световой спектр из одноцветных ультракоротких импульсов света. Этот спектр состоит из сотен тысяч резких спектральных линий с постоянным частотным интервалом.

Такая гребенка частот похожа на линейку. Когда частота конкретного излучения определена, ее можно сравнивать с чрезвычайно острыми спектральными линиями гребенки, пока не будет найдена та, которая «подходит». В 1998 году профессор Хэнш получил исследовательскую премию Philip Morris 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 десятичных знаков.

В настоящее время гребенка частот служит основой для измерений оптических частот во многих лабораториях по всему миру. С 2002 года компания Menlo Systems, в создании которой сыграл роль Институт Макса Планка в Гархинге, поставляет коммерческие гребенчатые синтезаторы частот в лаборатории по всему миру.

Лазерная разработка

Хэнш представил внутрирезонаторное телескопическое расширение луча для лазерных генераторов с решеточной настройкой. таким образом был создан первый перестраиваемый лазер с узкой шириной линии. Считается, что эта разработка оказала большое влияние на разработку дальнейших лазерных генераторов с узкой шириной линии и множеством призм . В свою очередь, перестраиваемые органические лазеры с узкой шириной линии и твердотельные лазеры, использующие полное освещение решетки, оказали большое влияние на лазерную спектроскопию .

Награды

• Премия Джеймса Джойса (2009)
• Премия Карла Фридриха фон Сименса (2006).
• Золотая медаль Рудольфа Дизеля (2006)
• Медаль Джона Маркуса (2006)
• Премия Бэмби (2005)
• Премия Отто Хана (2005)
• II премия Раби (2005 г.)
• Нобелевская премия по физике (2005 г.)
• Медаль Фредерика Айвза (2005)
• Медаль Маттеуччи (2001)
• Медаль СУНАМКО (2001 г.)
• Премия Филип Моррис за исследования (1998, 2000)
• Премия Артура Л. Шавлоу (2000)
• Медаль Штерна-Герлаха (2000 г.)
• Премия Артура Л. Шавлоу (1996)
• Премия Эйнштейна в области лазерной науки (1995 г.)
• Международная премия короля Фейсала 1989 г.)
• Премия Готфрида Вильгельма Лейбница (1989).
• Премия Италгаса за исследования и инновации (1987 г.)
• Медаль Майкельсона (1986).
• Премия Уильяма Ф. Меггерса (1985)
• Премия Герберта П. Бройды (1983)
• Премия Комстока по физике (1983)
• Премия Отто-Клунга (1980)

См. также

• атомный лазер
• Расширитель луча
• Лазер на красителе
• Доплеровское охлаждение
• Серая патока
• Перестраиваемый лазер
• Нониус-спектроскопия

Внешние ссылки

• Теодор В. Хэнш на Nobelprize.org
• Институт квантовой оптики Макса Планка
• Патенты США Теодора Ханша
• Домашняя страница Хэнша в MPI квантовой оптики
• Видеоинтервью с Теодором Хэншем
• Домашняя страница Hänsch в LENS (Флоренция)
• Групповая фотография, сделанная на выставке Lasers '95, на которой изображены (справа налево) Марлан Скалли , Теодор В. Хэнш, Карл Э. Виман и Ф. Дж. Дуарте .