1 6. Заключение

щ К. э. очень молода, ее возраст — около 15 лет. Быстрое разви-§§ тие и успехи К. э. можно объяснить (по крайней мере отчасти) пло-ц дотворным объединением идей, понятий и усилий ученых трех Щ областей науки - атомной физики, радиофизики и оптики. ж История К. э., так же как и ее теоретическое и эксперименталь-Щ ное «вооружение», тесно связана с радиоспектроскопией, исследую-Щ щей свойства вещества с помощью избирательного (резонансного) ж поглощения радиоволн. Одно из основных направлений радиоспект­роскопии — пучковая спектроскопия, изучающая поглощение ра-Щ диоволн узкими пучками атомов или молекул, возникла в 1938 г. 1; Результатом развития этих исследований является стандарт частоты Щ на пучке атомов цезия (1952 г.). Первый квантовый генератор - мо-# лекулярный генератор на аммиаке, созданный в 1954 г. почти одно-Щ временно Н. Е. Басовым и А. М. Прохоровым в СССР (в Физическом Ц институте им. Лебедева) и Ч. Таунсом с сотр. в США (в Колумбий-IJ ском университете), также является по существу радиоспектроскопом, ■ который, однако, устроен так, что молекулы аммиака не поглощают, Г а излучают радиоволны (с длиной волны к — 1 см). В 1960 г. был f построен еще один тип пучкового квантового генератора, в к-ром V; излучают атомы водорода (К = 21 см). Из трех основных квантовых

!

К ВЛ НТОВА я ЭЛ ЕКТРОНИ К А

стандартов частоты — цезпевого, аммиачного и водородного — по­следний обладает наибольшей стабильностью.

Газовая радиоспектроскопия возникла в середине 40-х годов на основе техники сантиметровых волн, созданной к тому времени для нужд радиолокации. Газовая радиоспектроскопия исследует резо­нансное поглощение радиоволн веществом в газообразном состоянии; это поглощение вызывается, как правило, вращательным движе­нием молекул (см. выше). Примером практич. достижения этих

исследований являются стандарты частоты с оптической накачкой.

Большую роль в разработке молекулярного генератора имели ис­следования спектра аммиака методами газовой радиоспектроскопии.

В 1944—46 гг. были проведены первые успешные эксперименты по магнитному резонансу в твердых телах и жидкостях. Развитие

теории и экспериментальной техники электр о иного парамагнитного резонанса позволило в 1956 г. создать, по предложению Н. Бломбер-

гена, первый квантовый парамагнитный усилитель на рубине.

Вскоре после появления молекулярных генераторов и пара­магнитных усилителей начались работы по осуществлению принци­пов квантового усиления и генерации электромагнитных волн в оптич. диапазоне, к-рые привели в 1960 г. к созданию первого оптич. квантового генератора — лазера на рубине. Уже в 1961 г. появился газовый лазер, и еще через год - полупроводниковый лазер. Датой рождения нелинейной оптики можно также считать 1961, когда Франкен с сотр. наблюдали удвоение частоты излучения рубинового лазера — красный свет лазера при прохождении его через кристалл кварца превращался в ультрафиолетовый.

Создание и современное развитие К. э. связано с работами лау­реатов Нобелевской и Ленинской премий академиков Н. Г. Басова, А. М. Прохорова, лауреатов Нобелевской премии Ч. Таунса, Н. Бломбергена, А. Кастлера и др. ученых.

Сейчас в сотнях лабораторий мира ведутся работы по усовершен­ствованию квантовых стандартов частоты, парамагнитных усили­телей, лазеров, по созданию квантовых приборов новых типов и устройств, работающих в новых диапазонах частот, и их примене­нию. Особенно актуальна в настоящее время проблема создания квантовых генераторов субмиллиметрового (К ^ 1—0,1 мм) и ультрафиолетового (К ~ 0,4 мкм) диапазонов и источников коге­рентного света с регулируемой частотой.

Лит.: 1) Ф а б р и к а и т В., Классика, кванты и квантовая электроника, «Наука и жизнь», 1065, № 10; 2) П р о х о р о в А. М., Квантовая электроника «УФН», 1965, т. 85, вып. 4; 3) Б ас о в Н Г., Полупроводниковые квантовые генераторы, там же 1965, т. 85, вып. 4; 4) Ш а в лов А.7 Современные опти- ческие генераторы там же, 1963, т. 81, вып. 4; 5) Т а у н с Ч., Получение когерентного излучения с помощью атомов и молекул, там же, 1966, т. 88, вып. 3;6) Климонтович IO. Л., Квантовые генераторы света и нели- нейная оптика, М., 1966. Д. Н. Клышпо.

КВАНТОВЫЕ СТАНДАРТЫ ЧАСТОТЫ

и времени