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2023诺贝尔物理学奖揭晓,阿秒量级光脉冲获奖

2023诺贝尔物理学奖揭晓,阿秒量级光脉冲获奖 光电汇OESHOW
2023-10-03
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2023诺贝尔物理学奖公布了


刚刚,2023诺贝尔物理学奖揭晓!
皮埃尔-阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini费伦茨·克劳斯(Ferenc Krausz安妮·卢利尔(Anne L’Huillier获奖,以表彰他们在阿秒脉冲光方面所做出的贡献。奖金为1100万瑞典克朗。 Anne L’Huillier成为第五位女性物理学奖得主。

皮埃尔-阿戈斯蒂尼,1968年获得艾克斯-马赛大学的艾克斯-马赛大学博士学位。2004 年至今担任俄亥俄州立大学物理学教授,BNL 访问科学家

费伦茨·克劳斯是匈牙利裔奥地利人,2004年起是慕尼黑大学物理学教授。1990年代,他在维也纳技术大学时,就对用激光产生超短光脉冲感兴趣。2000年代早期,他的研究组产生了第一个阿秒脉冲,证明了脉冲时长在阿秒量级,并用来对原子尺度上的电子运动做了实时观测。

安妮·卢利尔是法国/瑞典物理学家,隆德大学原子物理教授,从事原子和短强激光脉冲的相互作用。在巴黎大学,她获得数学和理论物理双硕士学位,博士论文研究实验物理。1987年,她参与了产生第一个产生高阶谐波、形成阿秒脉冲的实验,她对理论描述的贡献很大,也进行了一系列进一步的实验来加深对过程的理解。

当人们对世界观察的时间尺度达到了阿秒(as,即10-18 s)量级,人们可观察的空间分辨也能够达到原子尺度(0.1 nm)和亚原子尺度。

在这样的时间和空间尺度范围内,人们对生物、化学和物理的研究边界也变得不断模糊,因为这些微观现象的根源在于电子的运动。因此,阿秒光脉冲应运而生。

阿秒光脉冲是一种发光持续时间极短的光脉冲,其脉冲宽度小于 1 fs(飞秒,即 10-15 s)。阿秒光脉冲的出现使人们 能够结合阿秒量级的超高时间分辨率和原子尺度的超高空间分辨率,实现对原子-亚原子微观世界中的极端超快过程的控制和了解的梦想。

在阿秒光脉冲出现之前, 产生超短脉冲激光的理论基础一直是爱因斯坦的能级跃迁受激辐射。根据受激辐射理论,处于束缚能级上的电子只能在原子核附近运动,所储存的能量有限。一般上下两能级跃迁所发射光子对应的波长都处在可见光附近,可见光一个光学周期一般 都在 1 fs 以上,显然难以用来进一步产生更短的阿秒光脉冲。

目前,人们应用阿秒光脉冲研究原子和分子中的超快电子动力学,关于原子的物理现象主要是原子内电子电离、多电子俄歇衰变、电子激发弛豫和成像等,而关于分子的研究主要是分子的解离过程和控制、分子的振动和转动与超快电子运动的耦合等。

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